スクイズロールスタンド
【課題】 スクイズロールのロール替えが容易で、装置構造も簡単なスクイズロールスタンドを提供する。
【解決手段】 電縫管製造ラインの接合位置に設置され、左右の上ロールを除くスクイズロールが脱着可能に組み込まれた固定部１０と、固定部１０上に重ねられ、内部に左右の上ロールが脱着可能に組み込まれると共に、固定部１０上の組み立て位置から、当該固定部１０上を開放する退避位置へ背面側（ライン下流側）を支点として同側へ傾動する可動部２０との組合せによりスクイズロールスタンドを構成する。可動部２０は、シリンダー式のアクチュエータ２４を駆動機構４０として、組み立て位置と退避位置との間を往復駆動される。退避位置では、可動部２０は固定部１０の背面側（ライン下流側）に配置されたビード切削装置５０上に正面を上にして仰向けに重ねられる。
【解決手段】 電縫管製造ラインの接合位置に設置され、左右の上ロールを除くスクイズロールが脱着可能に組み込まれた固定部１０と、固定部１０上に重ねられ、内部に左右の上ロールが脱着可能に組み込まれると共に、固定部１０上の組み立て位置から、当該固定部１０上を開放する退避位置へ背面側（ライン下流側）を支点として同側へ傾動する可動部２０との組合せによりスクイズロールスタンドを構成する。可動部２０は、シリンダー式のアクチュエータ２４を駆動機構４０として、組み立て位置と退避位置との間を往復駆動される。退避位置では、可動部２０は固定部１０の背面側（ライン下流側）に配置されたビード切削装置５０上に正面を上にして仰向けに重ねられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電縫管製造ラインの接合位置に配置されるスクイズロールスタンドに関し、より詳しくは、スクイズロールのロール替え作業が容易なスクイズロールスタンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
電縫管製造ラインでは、スケルプと呼ばれる帯状の材料を円筒状に徐々に成形し、突き合わせエッジ部を加熱すると共にその加熱された突き合わせエッジ部をスクイズロールで押圧することにより連続的に溶接接合して、製品である断面円形の電縫管を連続的に製造する。このような電縫管製造ラインでは、サイズが異なる様々な種類の製品を製造するのが通例であり、このために、成形ロールのサイズを変更するロール替えが頻繁に行われる。
【０００３】
このロール替えについては、電縫管製造ラインの接合位置に設置されるスクイズロールスタンドにおいても例外ではなく、製造する製品のサイズに応じてスクイズロールの交換が行われる。その手法は次のとおりである。スクイズロールスタンドにおけるスクイズロールとしては、対向エッジ部を上にして侵入するオープンパイプを下から支持する下ロール、そのオープンパイプを両側から押圧する左右一対のサイドロール、対向エッジ部の近傍を斜め上方から押圧する左右一対の上ロールがあり、ロール替えではこれらのロール全てが新たな製品サイズに対応したものに交換されるが、下ロール及び左右のサイドロールを交換する際に上ロールが障害になる。このためスクイズロールのロール替えでは、下ロール及び左右のサイドロール替えに先立って上ロールを取り外す必要がある。
【０００４】
しかしながら、上ロールの取り外しは、従来は上ロールアッセンブリをクレーンで吊り上げて下のスタンド本体から分離することにより行われており、スタンド本体から分離された上ロールアッセンブリはオフラインに運ばれ、ここで上ロールの交換が行われた後、上ロールアッセンブリ全体が元に戻される。上ロールアッセンブリが取り外されている間にスタンド本体内のサイドロール及び下ロールの交換が行われる。
【０００５】
スクイズロールスタンドにおけるロール替え作業は、上述のように大掛かりで手数がかかるために、様々な改善策が特許文献１〜３により提示されているが、基本的には上ロールアッセンブリの吊り上げ作業による分離であるために、期待するほどの効果が得られていないのが現状である。すなわち、上ロールアッセンブリの吊り上げ作業による分離の場合は、その作業自体が大掛かりで手数がかかる上に、上ロールアッセンブリに外部から接続された配線、配管を作業の都度、取り外し、作業後に復旧させるため、多大な時間を要するなど問題が多く、生産性を著しく低下させていたのである。
【０００６】
また、スクイズロールスタンドで溶接を終えて管になった材料は、通常はスクイズロールスタンドの下流側に連設されたビード切削装置で外面溶接ビードを除去される（特許文献４〜７参照）。すなわち、スクイズロールスタンドはライン下流側のビード切削装置と組み合わされているのが通例である。そのビード切削装置では、ライン上に支持された切削刃物の高さが製品サイズに応じて調整される。その高さ調整機構もまた切削刃物と共にライン上に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３０５３５３４号公報
【特許文献２】特許第４２５０８４８号公報
【特許文献３】特許第４４６１５４９号公報
【特許文献４】特開平１０−５８１９４公報
【特許文献５】特開２００１−１５０１８９号公報
【特許文献６】特開２００６−８８２１５号公報
【特許文献７】実開平６−８５７１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、スクイズロールのロール替えが容易で、装置構造も簡単なスクイズロールスタンドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のスクイズロールスタンドは、電縫管製造ラインの接合位置に設置され、左右の上ロールを除くスクイズロールが脱着可能に組み込まれた固定部と、該固定部上に重ねられ、内部に左右の上ロールが脱着可能に組み込まれると共に、固定部上の組み立て位置から、当該固定部上を開放する退避位置へ少なくとも一方向側を支点としてその側へ傾動する可動部と、該可動部を固定部上の組み立て位置に固定するロック機構と、前記可動部を組み立て位置と退避位置との間で往復駆動する駆動機構とを具備している。
【００１０】
本発明のスクイズロールスタンドにおいては、スクイズロールのうち、上ロールを収容する上ロールアッセンブリとしての可動部が、他のスクイズロールを収容する固定部に対して連結されており、固定部上の組み立て位置から一方向側の退避位置へ傾動することにより固定部上を開放してロール替えが可能な状態とするので、上ロールアッセンブリをクレーンで吊り上げて分離除去する従来タイプと比べてロール替え操作が極めて容易である。
【００１１】
可動部の傾動方向は特に問わない。電縫管製造ラインの上流側でもよいし下流側でもよく、ライン側方でもよい。ライン側方へ傾動させる場合はライン側方に可動部受け入れスペースが別途必要になるのに対し、電縫管製造ラインの上流側又は下流側の場合はライン上方の空間を可動部受け入れスペースとして活用できるので合理的である。特に電縫管製造ライン下流側はビード切削装置が存在するので、可動部をライン下流側へ傾動させるのが好ましい。こうすることにより、ライン下流側へ傾動した可動部を下流側のビード切削装置上に重ねることができ、この位置を退避位置とするならば、ビード切削装置の上方空間を有効活用でき、装置占有面積の増大を回避できる。また、ビード切削装置を可動部の退避位置における支持体として活用することができ、装置構成の簡略化が可能となる。
【００１２】
ビード切削装置上を可動部の退避位置とするためには、可動部がライン下流側へ直角に傾動するように、ビード切削装置の高さを制限する必要がある。ビード切削装置の高さがこれより大きいと可動部の傾動角度が不足し、固定部上が完全に開放しない。ビード切削装置の高さを制限するためには、本来はビード切削装置における切削部の上方に配置される切削部の高さ調整機構及び支持ロールの高さ調整機構をライン側方又は下方に配置するのが合理的で好ましい。
【００１３】
可動部を固定部上の組み立て位置に固定するロック機構については、可動部の下端部から正面側及び背面側に突出し、固定部上面の正面側の縁部（前縁部）及び背面側の縁部（後縁部）にそれぞれ係合する板状ストッパと、固定部上面の正面側の縁部及び背面側の縁部に取り付けられて板状ストッパ係合部を両側から固定する複数のクランプとの組合せが構造が簡単で好ましい。
【００１４】
ここにおける板状ストッパは、可動部の支持部材を兼ねることができる。そうすることにより、構造の一層の簡略化を図ることができる。
【００１５】
また、複数のクランプは左右均等に配置し、且つ当該スクイズロールスタンドにおける成形反力以上の荷重で前記板状ストッパを常時押し付ける構成が好ましい。この構成により、板状ストッパ係合部のガタつきを最小限に抑制することができ、高剛性なスクイズロールスタンドの製造が可能となる。
【００１６】
固定部における左右のサイドロールについては、下方に配置された左右の駆動シャフトに対して左右の差し込み式カップリングを介して脱着可能に連結し、且つ左右の差し込み式カップリングを、ラインに直角な横方向に位置調節が可能な構成とするのがよい。左右のサイドローラを取り付ける際に、この構成によって左右の差し込み式カップリングを事前に位置調整しておくことにより、左右のサイドローラと左右の駆動シャフトとの連結を容易に行うことができる。
【００１７】
ここにおける左右の駆動シャフトは、左右の差し込み式カップリングの横方向移動を許容するためにユニバーサルジョイントで構成するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のスクイズロールスタンドは、スクイズロールのうち上ロールを収容する上ロールアッセンブリとしての可動部が、他のスクイズロールを収容する固定部に対して傾動することにより固定部上を開放するので、スクイズロールのロール替えに際して可動部を固定部から分離する操作、分離後の可動部をクレーンで吊り上げてライン外へ搬出する操作、元のところに戻す操作、並びに可動部を固定部と再結合する操作が不要になるだけでなく、配線、配管の脱着作業も不要になり、ロール替え操作がすこぶる簡単となる。更には、固定部が決まった軌跡を描いて傾動するので、位置合わせ機構やガイド機構が極めて簡単となり、吊り上げクレーンが不要となることなどを考慮すると、装置構造の簡略化も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態を示すスクイズロールスタンドの側面図である。
【図２】同スクイズロールスタンドの平面図である。
【図３】同スクイズロールスタンドの動作を示す側面図である。
【図４】同スクイズロールスタンドの動作を示す平面図である。
【図５】同スクイズロールスタンドの正面図である。
【図６】同スクイズロールスタンドの内部構造を示す正面図である。
【図７】同スクイズロールスタンドの背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の一実施形態を説明する。
【００２１】
本実施形態のスクイズロールスタンドは、図１〜図４に示すように、電縫管製造ラインの特に接合位置に設置されており、図示されない成形ローラ群を通過し対向エッジ部を上にして侵入するオープンパイプ６０の対向エッジ部の接合を行う。このスクイズロールスタンドは、製造ラインの接合位置に設置された固定部１０と、固定部１０上に重ねられる傾動式の可動部２０と、可動部２０を固定部１０上に固定するロック機構３０と、可動部２０を傾転駆動する駆動機構４０とを備えており、当該スクイズロールスタンドのライン下流側に設置されたビード切削装置５０と組み合わされている。
【００２２】
スクイズロールスタンドの固定部１０は、図５及び図６に示すように、架台１１とその上に連設されたスタンド本体１２とからなる。
【００２３】
固定部１０のスタンド本体１２内には、スクイズロールとして、オープンパイプ６０を下から支持する下ロール１３と、そのオープンパイプ６０を両側から押圧する左右のサイドロール１４，１４とが設けられている。下ロール１３は、下方のブラケット１３′により回転自在に支持された水平のフリーローラである。
【００２４】
左右のサイドロール１４，１４は垂直ロールであり、支持側を外側に向けた片持ち式の支持体１４′，１４′により回転自在に支持されている。両側の支持体１４′，１４′は、それらの両側に設けられた油圧サーボ制御シリンダー１５，１５によりラインに直角な水平方向に駆動される。これにより、左右のサイドロール１４，１４は押し込み量を調整される。そして、両側の油圧サーボ制御シリンダー１５，１５のシリンダーケース１５′，１５′と脱着可能な前後のフレームパネル１２′，１２′とにより、スタンド本体１２は構成されており、スタンド本体１２の上面は、前後の縁部及び左右の縁部を除いて実質的に全面開放されている（図４参照）。
【００２５】
固定部１０の架台１１内には、スタンド本体１２内のサイドロール１４，１４の回転駆動を行う左右一対の第１モータ１６，１６が設置されている。また架台１１の上には、スタンド本体１２内の下ロール１３を昇降駆動する第２モータ１７が搭載されている。
【００２６】
第１モータ１６，１６は、架台１１内の両側端部に、出力軸を内側に向けて配置されている。各出力軸の回転は、それぞれの内側に配置されたギヤボックス１６′，１６′、スタンド本体１２内に垂直に配置された左右一対の駆動シャフト１６″，１６″、及びそれらの上方に取り付けられた左右一対の差し込み式カップリング１８，１８を介して上方のサイドロール１４，１４にそれぞれ伝達されることにより、サイドロール１４，１４を同期的に回転駆動する。
【００２７】
ここで、左右の差し込み式カップリング１８，１８は、駆動シャフト１６″，１６″の上端部に固着されており、サイドロール１４，１４の下端部から下方に突出する連結ピンが差し込まれることにより、サイドロール１４，１４を脱着可能に連結する。差し込み式カップリング１８，１８は、ラインに直角な水平方向のガイド１８′，１８′により横方向に移動自在に支持されており、モータ式ジャッキ１８″，１８″により横方向の任意位置に誘導される。駆動シャフト１６″，１６″は、差し込み式カップリング１８，１８の横方向移動、すなわちサイドロール１４，１４の押し込み量変化を許容するために、ユニバーサルジョイントにより構成されている。
【００２８】
第２モータ１７は、架台１１の正面側（ライン上流側）の側縁部上に、出力軸を内側に向けて搭載されている。第２モータ１７の出力軸は、架台１１の正面側（ライン上流側）の中央部上に搭載された方向転換用のギャボックス１７′、及びスタンド本体１２内に配置されたジャッキ１７″を介してその上のブラケット１３′を昇降駆動することにより、下ロール１３の高さ調整を行う。
【００２９】
固定部１０上の可動部２０は、図５〜図７に示すように、正面からみて逆Ｕ字形をしたアーチ状のフレーム２５と、フレーム２５内に昇降可能に支持された左右一対の上ロール２６，２６とを備えている。アーチ状のフレーム２５の内側は下方に開放している。上ロール２６，２６は下ロール１３と同様のフリーローラからなり、対向エッジ部を上にして侵入するオープンパイプ６０の両エッジ部を斜め上方から押圧するように内側へやや傾斜して配置されている。オープンパイプ６０の両エッジ部を押圧するために、上ロール２６，２６はフレーム２５内に昇降自在に設けられた可動ベース２７内に取り付けられている。
【００３０】
詳しく説明すると、可動ベース２７はフレーム２５の中央部に取り付けられた油圧サーボ制御シリンダー２８により昇降駆動される。可動ベース２７には左右一対の油圧サーボ制御シリンダー２９，２９が下向きに取り付けられると共に、その下方に位置して上ロール２６，２６を案内するガイド２６′，２６′が設けられている。油圧サーボ制御シリンダー２９，２９及びガイド２６′，２６′は、上ロール２６，２６の傾斜に対応して内側へやや傾斜している。そして、油圧サーボ制御シリンダー２８による可動ベース２７の昇降操作と、油圧サーボ制御シリンダー２９，２９による上ロール２６，２６の昇降操作とにより、上ロール２６，２６は高さを独立に調整される。
【００３１】
可動部２０は又、固定部１０の背面側（ライン下流側）の上端部を中心として固定部１０の背面側（ライン下流側）へ約９０度回動するように構成されている。この回動のために、可動部２０は、固定部１０の背面側（ライン下流側）の上端部に固着された左右一対の第１ブラケット２１，２１と、第１ブラケット２１，２１により水平に支持された左右一対の回転軸２２，２２と、回動部２０の背面側（ライン下流側）の下端部に固着された左右一対の第２ブラケット２３，２３とを有している。
【００３２】
回動部２０の背面側（ライン下流側）の下端部に固着された左右の第２ブラケット２３，２３は、左右の第１ブラケット２１，２１の各内側にそれぞれ配置されており、前記回転軸２２，２２とは固着されている。また、回転軸２２，２２の両端部に固着された左右一対のレバー２４′，２４′の先端部が、架台１１の背面側（ライン下流側）の両端部上に軸支された左右一対のシリンダーからなるアクチュエータ２４，２４のロッド先端部と軸着されている。
【００３３】
そして、可動部２０が固定部１０上の組み立て位置にあるときに、アクチュエータ２４，２４のロッドは縮退しており、この状態からアクチュエータ２４，２４のロッドが伸出することにより、可動部２０は背面側（ライン下流側）の水平な回転軸２２，２２を中心として背面側（ライン下流側）へ約９０度傾動することにより、背面側（ライン下流側）に配置されたビード切削装置５０の上に正面を上にして仰向けに載置される。
【００３４】
ここにおけるアクチュエータ２４，２４は、可動部２０を傾転駆動する駆動機構４０である。また、可動部２０が背面側（ライン下流側）へ約９０度傾動して、背面側（ライン下流側）に配置されたビード切削装置５０上に正面を上にして載置された仰向け状態が、可動部２０の退避位置である。２２′，２２′は左右の回転軸２２，２２をレバー２４′，２４′の内側で回動自在に支持する軸支部である。
【００３５】
可動部２０を固定部１０上に固定するロック機構３０は、図２及び図４に示すように、固定部１０の上面に設けられた複数個、ここでは８個のクランプ３１の組合せにより構成されている。８個のクランプ３１のうち、４個は固定部１０の正面側の縁部（前縁部）上面に２個を１組として２組取り付けられており、残りの４個は固定部１０の背面側の縁部（後縁部）上面に２個を１組として２組取り付けられている。前縁部上面に取り付けられた２組のクランプ３１は中央部を挟む両側に配置されており、各組２個のクランプ３１，３１は対向配置されている。同様に、後縁部上面に取り付けられた２組のクランプ３１は中央部を挟む両側に配置されており、各組２個のクランプ３１，３１は対向配置されている。
【００３６】
ここにおける４組８個のクランプ３１は、可動部２０が固定部１０上の組み立て位置にあるときに、可動部２０におけるフレーム２５の両下端部から前後に突出した両側の板状ストッパ３２，３２を拘束して固定部１０上に固定する。具体的には、フレーム２５の両下端部から上流側へ突出する２枚の板状ストッパ３２，３２の各端部、及び下流側へ突出する２枚の板状ストッパ３２，３２の各端部が、固定部１０の前縁部上及び後縁上に係合することにより、固定部１０上に可動部２０が支持される。
【００３７】
そして、上流側へ突出する板状ストッパ３２，３２の各端部が固定部１０の前縁部上に載った状態で、各端部を前縁側の２組のクランプ３１が両側からそれぞれ係止し、下流側へ突出する板状ストッパ３２，３２の各端部が固定部１０の後縁部上に載った状態で、各端部を後縁側の２組のクランプ３１が両側からそれぞれ係止することにより、可動部２０は固定部１０上に支持され固定される。前後各２枚の板状ストッパ３２，３２は可動部２０の支持部材を兼ねているのである。
【００３８】
前記の８個のクランプ３１はここでは油圧式であり、それらによるクランプ力、すなわち前後に突出した両側の板状ストッパ３２，３２を８個のクランプ３１が固定部１０上に固定する力は、管形成時に係合固定部に発生する荷重以上とすることで、係合固定部のガタつきを最小限に抑制し、当該スクイズロールスタンドを高剛性なものとしている。
【００３９】
固定部１０の下流側に連設されたビード切削装置５０は、図１〜図４に示すように、電縫管製造ライン下流側の退避位置へ可動部２０が傾動するのを許容し、且つ退避位置に傾動した可動部２０の下側にあって可動部２０の支持体を兼ねるように、高さを制限されている。この高さ制限のために、ビード切削装置５０は以下のような固有の構成を採用している。
【００４０】
ビード切削装置５０は、図１〜図４に示すように、固定部１０の下流側に配置されたメインフレーム５５と、スクイズロールスタンドを出た管状材料を支持するために、ライン長手方向に間隔をあけてメインフレーム５５内に設けられた複数の支持ローラ５１と、支持ローラ５１の上方に位置してメインフレーム５５内に設けられた複数（ここでは２個）の切削刃物５３とを有している。
【００４１】
複数の支持ローラ５１は、昇降可能な共通の支持フレーム５２に取り付けられており、支持フレーム５２がライン側方に設けられたモータジャッキ５２′にて昇降駆動されることにより一括して高さを調節される。複数の支持ローラ５１と共にライン長手方向に間隔をあけて配置された複数の切削刃物５３は、個別の昇降フレーム５４に取り付けられている。複数の昇降フレーム５４は、ライン側方に各昇降フレーム対応して設けられた複数のモータジャッキ５４′にて個別に昇降駆動されることにより、複数の切削刃物５３の高さを個別に調節する。複数の切削刃物５３を個別に支持する複数の昇降フレーム５４には、切削刃物５３の周方向位置を調節する位置調節機構がそれぞれ設けられている。
【００４２】
このように、複数の支持ローラ５１の高さ調節機構であるモータジャッキ５２′及び複数の昇降フレーム５４の高さ調節機構である複数のモータジャッキ５４′を電縫管製造ライン（管材パスライン）の側方に配置することにより、可動部２０が下流側へ約９０度傾動するのが可能なレベルまで、ビード切削装置５０の高さが低減されている。
【００４３】
ビード切削装置５０のメインフレーム５５内には、複数の切削刃物５３の更に下流側に位置してビードワインダーユニット５６が配置されており、メインフレーム５５の更に下流側には、サポート上ロールユニット５７が配置されている。サポート上ロールユニット５７は、メインフレーム５５と共に、スクイズロールスタンドの下流側に配置された架台５８上に設置されている。
【００４４】
ビード切削装置５０のメインフレーム５５上は開放しており、操業中はこの上に可動部２０が重ならないため開放状態となる。その結果、ヒュームの滞留がなく作業環境上からも好ましい形態となる。
【００４５】
以上が、本実施形態のスクイズロールスタンドの構造である。以下に、本実施形態のスクイズロールスタンドの機能を主に図１〜図４に基づいて説明する。
【００４６】
操業中は、図１及び図２に示すように、スクイズロールスタンドの可動部２０は固定部１０上の組み立て位置にロック機構３０により固定されている。これにより、スクイズロールスタンドにおけるスクイズロール、すなわち固定部１０内の下ロール１３及び左右のサイドロール１４，１４、並びに可動部２０内の左右一対の上ロール２６，２６は、定位置に存在する。そして、固定部１０の架台１１内に設けられた左右一対の第１モータ１６，１６が作動することにより、固定部１０内の左右のサイドロール１４，１４が回転駆動される。
【００４７】
これに先立って、固定部１０内の下ロール１３の高さ調節が架台１１上の第２モータ１７により、左右のサイドロール１４，１４の押し込み量の調節が油圧サーボ制御シリンダー１５，１５により、差し込み式カップリング１８，１８の横方向の位置調節がモータ式ジャッキ１８″，１８″により、可動部２０内の上ロール２６，２６の高さ調節が油圧サーボ制御シリンダー２９によりそれぞれ行われる。
【００４８】
また、ビード切削装置５０においては、複数の支持ローラ５１の高さ調節がモータジャッキ５２′により、複数の切削刃物５３の高さ調節が複数のモータジャッキ５４′によりそれぞれ行われる。
【００４９】
オープンパイプ６０は、対向エッジ部を上にしてスクイズロールスタンドに進入し、図示されない加熱装置による加熱、並びに左右のサイドロール１４，１４による押し込み及び左右の上ロール２６，２６による圧下により、対向エッジ部を接合される。接合を終えた管状材料は引き続き下流側のビード切削装置５０内に進入し、接合部に生じている外面ビードを複数の切削刃物５３により段階的に除去されて、製品である断面円形の電縫管とされる。ロック機構３０における８個のクランプ３１によるクランプ力が成形荷重反力以上に設定されているため、係合部のガタつきが最小限に抑制され、当該スクイズロールスタンドの剛性が高まることは前述したとおりである。
【００５０】
製造する電縫管のサイズが変わるときは、スクイズロールスタンド内のスクイズロールを交換する。このスクイズロールのロール替えの際には、まずサイドロール１４，１４の回転を停止した状態でロック機構３０における８個のクランプ３１を解放方向に作動させる。これにより、固定部１０の最上部における前縁部との間、及び後縁部との間にかけ渡された可動部２０における両側の板状ストッパ３２，３２が前縁部及び後縁部からそれぞれ解放される。
【００５１】
こうしてロック機構３０が解除されると、可動部２０の駆動機構４０である固定部１０両側の油圧シリンダー式のアクチュエータ２４，２４がロッド退入状態からロッド進出状態へ切り替わる。これにより、回転軸２２の両端部に固着された左右一対のレバー２４′，２４′が押され、可動部２０が背面側（ライン下流側）の回転軸２２を支点として背面側（ライン下流側）へ回動する方向へ、回転軸２２が回動する。そして最終的には、可動部２０が背面側（ライン下流側）のビード切削装置５０のフレーム５５上へ重なるまで約９０度傾動する。これが図３及び図４に示す状態である。
【００５２】
スクイズロールスタンドにおける固定部１０上の可動部２０が背面側（ライン下流側）の回転軸２２を支点として背面側（ライン下流側）へ約９０度傾動して背面側（ライン下流側）のビード切削装置５０上へ正面を上にして重なることにより、固定部１０の上面が開放される。また、可動部２０におけるアーチ状のフレーム２５の内側が開放される。これらにより、固定部１０内の左右のサイドロール１４，１４が簡単に交換される。また、下ロール１３の交換が必要な場合、その交換も容易である。更には、可動部２０内の左右の上ロール２６，２６の交換が必要な場合、その交換も容易である。
【００５３】
すなわち、本実施形態のスクイズロールスタンドにおいては、ロール替えを行う際に、上ロールアッセンブリである可動部２０をその下の固定部１０に対してライン下流側へ傾動可能とし、その傾動操作により固定部１０上から可動部２０を退避させるので、上ロールアッセンブリをクレーンで吊り上げて下の固定部１０から分離退避させる場合と比べて退避操作が容易である。また、退避された可動部２０は、ライン下流側のビード切削装置５０上に正面を上にして仰向けに重ねられるので、ライン外に仮置きスペースを必要としない。その上、ビード切削装置５０のフレーム５５が可動部２０の支持体を兼ねるので構成が簡単である。更に、可動部２０が退避した後の固定部１０上は開放状態となる。このため、固定部１０上に門型フレームを組むなどして、固定部１０内のロール替えを自動で行うこともできる。自動ロール替えの方法としては小型ホイストを使うとか、各種シリンダーを使うといった様々な方法が可能である。
【００５４】
固定部１０内の左右のサイドロール１４，１４を交換する際、それらのサイドロール１４，１４は下方の駆動シャフト１６″，１６″と差し込み式カップリング１８，１８を介して連結されているので、サイドロール１４，１４を上に持ち上げるだけで駆動シャフト１６″，１６″から分離することかできる。次の製品サイズに応じた左右のサイドロール１４，１４をセットする際には、それらのロールサイズに応じて差し込み式カップリング１８，１８の横方向位置をモータ式ジャッキ１８″，１８″により調節しておく。これにより、次の製品サイズに応じた左右のサイドロール１４，１４を定位置に上方からセットするだけで、下方の駆動シャフト１６″，１６″と連結することができる。
【００５５】
なお、上記実施形態では、スクイズロールスタンドにおける固定部１０上の可動部２０を固定部１０上から排除するために、可動部２０をライン下流側のラインに直角な水平軸（回転軸２２）を支点としてライン下流側へ傾動させたが、ライン上流側のラインに直角な水平軸を支点としてライン上流側へ傾動させることも可能であり、ライン側方のラインに平行な水平軸を支点としてライン側方へ傾動させることも可能である。更に、ライン下流側のラインに直角な水平軸とライン側方のラインに平行な水平軸というように２軸を支点として２段階に傾動させることも可能である。
【００５６】
また、固定部１０における前後のフレームパネル１２′，１２′は、上記実施形態では構造体であるために脱着を想定していないが、別にフレームを設けて脱着可能とすることもできる。そうすることにより、ロール替えの際にそれらの一方又は両方を取り外すことが可能となり、その結果、固定部１０の前面及び／又は後面が開放されるので、固定部１０内のスクイズロールの交換が一層容易となる。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 固定部
１１ 架台
１２ スタンド本体
１３ 下ロール
１４ サイドロール
１５ 油圧サーボ制御シリンダー
１６ 第１モータ
１７ 第２モータ
１８ 差し込み式カップリング
２０ 可動部
２１ 第１ブラケット
２２ 回転軸
２３ 第２ブラケット
２４ アクチュエータ
２５ フレーム
２６ 上ロール
２７ 可動ベース
２８ 油圧サーボ制御シリンダー
２９ 油圧サーボ制御シリンダー
３０ ロック機構
３１ クランプ
３２ 板状ストッパ
４０ 駆動機構（アクチュエータ２４）
５０ ビード切削装置
５１ 支持ローラ
５２ 支持フレーム
５３ 切削刃物
５４ 昇降フレーム
５５ メインフレーム
５６ ビードワインダーユニット
５７ サポート上ロールユニット
５８ 架台
６０ オープンパイプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電縫管製造ラインの接合位置に配置されるスクイズロールスタンドに関し、より詳しくは、スクイズロールのロール替え作業が容易なスクイズロールスタンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
電縫管製造ラインでは、スケルプと呼ばれる帯状の材料を円筒状に徐々に成形し、突き合わせエッジ部を加熱すると共にその加熱された突き合わせエッジ部をスクイズロールで押圧することにより連続的に溶接接合して、製品である断面円形の電縫管を連続的に製造する。このような電縫管製造ラインでは、サイズが異なる様々な種類の製品を製造するのが通例であり、このために、成形ロールのサイズを変更するロール替えが頻繁に行われる。
【０００３】
このロール替えについては、電縫管製造ラインの接合位置に設置されるスクイズロールスタンドにおいても例外ではなく、製造する製品のサイズに応じてスクイズロールの交換が行われる。その手法は次のとおりである。スクイズロールスタンドにおけるスクイズロールとしては、対向エッジ部を上にして侵入するオープンパイプを下から支持する下ロール、そのオープンパイプを両側から押圧する左右一対のサイドロール、対向エッジ部の近傍を斜め上方から押圧する左右一対の上ロールがあり、ロール替えではこれらのロール全てが新たな製品サイズに対応したものに交換されるが、下ロール及び左右のサイドロールを交換する際に上ロールが障害になる。このためスクイズロールのロール替えでは、下ロール及び左右のサイドロール替えに先立って上ロールを取り外す必要がある。
【０００４】
しかしながら、上ロールの取り外しは、従来は上ロールアッセンブリをクレーンで吊り上げて下のスタンド本体から分離することにより行われており、スタンド本体から分離された上ロールアッセンブリはオフラインに運ばれ、ここで上ロールの交換が行われた後、上ロールアッセンブリ全体が元に戻される。上ロールアッセンブリが取り外されている間にスタンド本体内のサイドロール及び下ロールの交換が行われる。
【０００５】
スクイズロールスタンドにおけるロール替え作業は、上述のように大掛かりで手数がかかるために、様々な改善策が特許文献１〜３により提示されているが、基本的には上ロールアッセンブリの吊り上げ作業による分離であるために、期待するほどの効果が得られていないのが現状である。すなわち、上ロールアッセンブリの吊り上げ作業による分離の場合は、その作業自体が大掛かりで手数がかかる上に、上ロールアッセンブリに外部から接続された配線、配管を作業の都度、取り外し、作業後に復旧させるため、多大な時間を要するなど問題が多く、生産性を著しく低下させていたのである。
【０００６】
また、スクイズロールスタンドで溶接を終えて管になった材料は、通常はスクイズロールスタンドの下流側に連設されたビード切削装置で外面溶接ビードを除去される（特許文献４〜７参照）。すなわち、スクイズロールスタンドはライン下流側のビード切削装置と組み合わされているのが通例である。そのビード切削装置では、ライン上に支持された切削刃物の高さが製品サイズに応じて調整される。その高さ調整機構もまた切削刃物と共にライン上に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３０５３５３４号公報
【特許文献２】特許第４２５０８４８号公報
【特許文献３】特許第４４６１５４９号公報
【特許文献４】特開平１０−５８１９４公報
【特許文献５】特開２００１−１５０１８９号公報
【特許文献６】特開２００６−８８２１５号公報
【特許文献７】実開平６−８５７１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、スクイズロールのロール替えが容易で、装置構造も簡単なスクイズロールスタンドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のスクイズロールスタンドは、電縫管製造ラインの接合位置に設置され、左右の上ロールを除くスクイズロールが脱着可能に組み込まれた固定部と、該固定部上に重ねられ、内部に左右の上ロールが脱着可能に組み込まれると共に、固定部上の組み立て位置から、当該固定部上を開放する退避位置へ少なくとも一方向側を支点としてその側へ傾動する可動部と、該可動部を固定部上の組み立て位置に固定するロック機構と、前記可動部を組み立て位置と退避位置との間で往復駆動する駆動機構とを具備している。
【００１０】
本発明のスクイズロールスタンドにおいては、スクイズロールのうち、上ロールを収容する上ロールアッセンブリとしての可動部が、他のスクイズロールを収容する固定部に対して連結されており、固定部上の組み立て位置から一方向側の退避位置へ傾動することにより固定部上を開放してロール替えが可能な状態とするので、上ロールアッセンブリをクレーンで吊り上げて分離除去する従来タイプと比べてロール替え操作が極めて容易である。
【００１１】
可動部の傾動方向は特に問わない。電縫管製造ラインの上流側でもよいし下流側でもよく、ライン側方でもよい。ライン側方へ傾動させる場合はライン側方に可動部受け入れスペースが別途必要になるのに対し、電縫管製造ラインの上流側又は下流側の場合はライン上方の空間を可動部受け入れスペースとして活用できるので合理的である。特に電縫管製造ライン下流側はビード切削装置が存在するので、可動部をライン下流側へ傾動させるのが好ましい。こうすることにより、ライン下流側へ傾動した可動部を下流側のビード切削装置上に重ねることができ、この位置を退避位置とするならば、ビード切削装置の上方空間を有効活用でき、装置占有面積の増大を回避できる。また、ビード切削装置を可動部の退避位置における支持体として活用することができ、装置構成の簡略化が可能となる。
【００１２】
ビード切削装置上を可動部の退避位置とするためには、可動部がライン下流側へ直角に傾動するように、ビード切削装置の高さを制限する必要がある。ビード切削装置の高さがこれより大きいと可動部の傾動角度が不足し、固定部上が完全に開放しない。ビード切削装置の高さを制限するためには、本来はビード切削装置における切削部の上方に配置される切削部の高さ調整機構及び支持ロールの高さ調整機構をライン側方又は下方に配置するのが合理的で好ましい。
【００１３】
可動部を固定部上の組み立て位置に固定するロック機構については、可動部の下端部から正面側及び背面側に突出し、固定部上面の正面側の縁部（前縁部）及び背面側の縁部（後縁部）にそれぞれ係合する板状ストッパと、固定部上面の正面側の縁部及び背面側の縁部に取り付けられて板状ストッパ係合部を両側から固定する複数のクランプとの組合せが構造が簡単で好ましい。
【００１４】
ここにおける板状ストッパは、可動部の支持部材を兼ねることができる。そうすることにより、構造の一層の簡略化を図ることができる。
【００１５】
また、複数のクランプは左右均等に配置し、且つ当該スクイズロールスタンドにおける成形反力以上の荷重で前記板状ストッパを常時押し付ける構成が好ましい。この構成により、板状ストッパ係合部のガタつきを最小限に抑制することができ、高剛性なスクイズロールスタンドの製造が可能となる。
【００１６】
固定部における左右のサイドロールについては、下方に配置された左右の駆動シャフトに対して左右の差し込み式カップリングを介して脱着可能に連結し、且つ左右の差し込み式カップリングを、ラインに直角な横方向に位置調節が可能な構成とするのがよい。左右のサイドローラを取り付ける際に、この構成によって左右の差し込み式カップリングを事前に位置調整しておくことにより、左右のサイドローラと左右の駆動シャフトとの連結を容易に行うことができる。
【００１７】
ここにおける左右の駆動シャフトは、左右の差し込み式カップリングの横方向移動を許容するためにユニバーサルジョイントで構成するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のスクイズロールスタンドは、スクイズロールのうち上ロールを収容する上ロールアッセンブリとしての可動部が、他のスクイズロールを収容する固定部に対して傾動することにより固定部上を開放するので、スクイズロールのロール替えに際して可動部を固定部から分離する操作、分離後の可動部をクレーンで吊り上げてライン外へ搬出する操作、元のところに戻す操作、並びに可動部を固定部と再結合する操作が不要になるだけでなく、配線、配管の脱着作業も不要になり、ロール替え操作がすこぶる簡単となる。更には、固定部が決まった軌跡を描いて傾動するので、位置合わせ機構やガイド機構が極めて簡単となり、吊り上げクレーンが不要となることなどを考慮すると、装置構造の簡略化も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態を示すスクイズロールスタンドの側面図である。
【図２】同スクイズロールスタンドの平面図である。
【図３】同スクイズロールスタンドの動作を示す側面図である。
【図４】同スクイズロールスタンドの動作を示す平面図である。
【図５】同スクイズロールスタンドの正面図である。
【図６】同スクイズロールスタンドの内部構造を示す正面図である。
【図７】同スクイズロールスタンドの背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の一実施形態を説明する。
【００２１】
本実施形態のスクイズロールスタンドは、図１〜図４に示すように、電縫管製造ラインの特に接合位置に設置されており、図示されない成形ローラ群を通過し対向エッジ部を上にして侵入するオープンパイプ６０の対向エッジ部の接合を行う。このスクイズロールスタンドは、製造ラインの接合位置に設置された固定部１０と、固定部１０上に重ねられる傾動式の可動部２０と、可動部２０を固定部１０上に固定するロック機構３０と、可動部２０を傾転駆動する駆動機構４０とを備えており、当該スクイズロールスタンドのライン下流側に設置されたビード切削装置５０と組み合わされている。
【００２２】
スクイズロールスタンドの固定部１０は、図５及び図６に示すように、架台１１とその上に連設されたスタンド本体１２とからなる。
【００２３】
固定部１０のスタンド本体１２内には、スクイズロールとして、オープンパイプ６０を下から支持する下ロール１３と、そのオープンパイプ６０を両側から押圧する左右のサイドロール１４，１４とが設けられている。下ロール１３は、下方のブラケット１３′により回転自在に支持された水平のフリーローラである。
【００２４】
左右のサイドロール１４，１４は垂直ロールであり、支持側を外側に向けた片持ち式の支持体１４′，１４′により回転自在に支持されている。両側の支持体１４′，１４′は、それらの両側に設けられた油圧サーボ制御シリンダー１５，１５によりラインに直角な水平方向に駆動される。これにより、左右のサイドロール１４，１４は押し込み量を調整される。そして、両側の油圧サーボ制御シリンダー１５，１５のシリンダーケース１５′，１５′と脱着可能な前後のフレームパネル１２′，１２′とにより、スタンド本体１２は構成されており、スタンド本体１２の上面は、前後の縁部及び左右の縁部を除いて実質的に全面開放されている（図４参照）。
【００２５】
固定部１０の架台１１内には、スタンド本体１２内のサイドロール１４，１４の回転駆動を行う左右一対の第１モータ１６，１６が設置されている。また架台１１の上には、スタンド本体１２内の下ロール１３を昇降駆動する第２モータ１７が搭載されている。
【００２６】
第１モータ１６，１６は、架台１１内の両側端部に、出力軸を内側に向けて配置されている。各出力軸の回転は、それぞれの内側に配置されたギヤボックス１６′，１６′、スタンド本体１２内に垂直に配置された左右一対の駆動シャフト１６″，１６″、及びそれらの上方に取り付けられた左右一対の差し込み式カップリング１８，１８を介して上方のサイドロール１４，１４にそれぞれ伝達されることにより、サイドロール１４，１４を同期的に回転駆動する。
【００２７】
ここで、左右の差し込み式カップリング１８，１８は、駆動シャフト１６″，１６″の上端部に固着されており、サイドロール１４，１４の下端部から下方に突出する連結ピンが差し込まれることにより、サイドロール１４，１４を脱着可能に連結する。差し込み式カップリング１８，１８は、ラインに直角な水平方向のガイド１８′，１８′により横方向に移動自在に支持されており、モータ式ジャッキ１８″，１８″により横方向の任意位置に誘導される。駆動シャフト１６″，１６″は、差し込み式カップリング１８，１８の横方向移動、すなわちサイドロール１４，１４の押し込み量変化を許容するために、ユニバーサルジョイントにより構成されている。
【００２８】
第２モータ１７は、架台１１の正面側（ライン上流側）の側縁部上に、出力軸を内側に向けて搭載されている。第２モータ１７の出力軸は、架台１１の正面側（ライン上流側）の中央部上に搭載された方向転換用のギャボックス１７′、及びスタンド本体１２内に配置されたジャッキ１７″を介してその上のブラケット１３′を昇降駆動することにより、下ロール１３の高さ調整を行う。
【００２９】
固定部１０上の可動部２０は、図５〜図７に示すように、正面からみて逆Ｕ字形をしたアーチ状のフレーム２５と、フレーム２５内に昇降可能に支持された左右一対の上ロール２６，２６とを備えている。アーチ状のフレーム２５の内側は下方に開放している。上ロール２６，２６は下ロール１３と同様のフリーローラからなり、対向エッジ部を上にして侵入するオープンパイプ６０の両エッジ部を斜め上方から押圧するように内側へやや傾斜して配置されている。オープンパイプ６０の両エッジ部を押圧するために、上ロール２６，２６はフレーム２５内に昇降自在に設けられた可動ベース２７内に取り付けられている。
【００３０】
詳しく説明すると、可動ベース２７はフレーム２５の中央部に取り付けられた油圧サーボ制御シリンダー２８により昇降駆動される。可動ベース２７には左右一対の油圧サーボ制御シリンダー２９，２９が下向きに取り付けられると共に、その下方に位置して上ロール２６，２６を案内するガイド２６′，２６′が設けられている。油圧サーボ制御シリンダー２９，２９及びガイド２６′，２６′は、上ロール２６，２６の傾斜に対応して内側へやや傾斜している。そして、油圧サーボ制御シリンダー２８による可動ベース２７の昇降操作と、油圧サーボ制御シリンダー２９，２９による上ロール２６，２６の昇降操作とにより、上ロール２６，２６は高さを独立に調整される。
【００３１】
可動部２０は又、固定部１０の背面側（ライン下流側）の上端部を中心として固定部１０の背面側（ライン下流側）へ約９０度回動するように構成されている。この回動のために、可動部２０は、固定部１０の背面側（ライン下流側）の上端部に固着された左右一対の第１ブラケット２１，２１と、第１ブラケット２１，２１により水平に支持された左右一対の回転軸２２，２２と、回動部２０の背面側（ライン下流側）の下端部に固着された左右一対の第２ブラケット２３，２３とを有している。
【００３２】
回動部２０の背面側（ライン下流側）の下端部に固着された左右の第２ブラケット２３，２３は、左右の第１ブラケット２１，２１の各内側にそれぞれ配置されており、前記回転軸２２，２２とは固着されている。また、回転軸２２，２２の両端部に固着された左右一対のレバー２４′，２４′の先端部が、架台１１の背面側（ライン下流側）の両端部上に軸支された左右一対のシリンダーからなるアクチュエータ２４，２４のロッド先端部と軸着されている。
【００３３】
そして、可動部２０が固定部１０上の組み立て位置にあるときに、アクチュエータ２４，２４のロッドは縮退しており、この状態からアクチュエータ２４，２４のロッドが伸出することにより、可動部２０は背面側（ライン下流側）の水平な回転軸２２，２２を中心として背面側（ライン下流側）へ約９０度傾動することにより、背面側（ライン下流側）に配置されたビード切削装置５０の上に正面を上にして仰向けに載置される。
【００３４】
ここにおけるアクチュエータ２４，２４は、可動部２０を傾転駆動する駆動機構４０である。また、可動部２０が背面側（ライン下流側）へ約９０度傾動して、背面側（ライン下流側）に配置されたビード切削装置５０上に正面を上にして載置された仰向け状態が、可動部２０の退避位置である。２２′，２２′は左右の回転軸２２，２２をレバー２４′，２４′の内側で回動自在に支持する軸支部である。
【００３５】
可動部２０を固定部１０上に固定するロック機構３０は、図２及び図４に示すように、固定部１０の上面に設けられた複数個、ここでは８個のクランプ３１の組合せにより構成されている。８個のクランプ３１のうち、４個は固定部１０の正面側の縁部（前縁部）上面に２個を１組として２組取り付けられており、残りの４個は固定部１０の背面側の縁部（後縁部）上面に２個を１組として２組取り付けられている。前縁部上面に取り付けられた２組のクランプ３１は中央部を挟む両側に配置されており、各組２個のクランプ３１，３１は対向配置されている。同様に、後縁部上面に取り付けられた２組のクランプ３１は中央部を挟む両側に配置されており、各組２個のクランプ３１，３１は対向配置されている。
【００３６】
ここにおける４組８個のクランプ３１は、可動部２０が固定部１０上の組み立て位置にあるときに、可動部２０におけるフレーム２５の両下端部から前後に突出した両側の板状ストッパ３２，３２を拘束して固定部１０上に固定する。具体的には、フレーム２５の両下端部から上流側へ突出する２枚の板状ストッパ３２，３２の各端部、及び下流側へ突出する２枚の板状ストッパ３２，３２の各端部が、固定部１０の前縁部上及び後縁上に係合することにより、固定部１０上に可動部２０が支持される。
【００３７】
そして、上流側へ突出する板状ストッパ３２，３２の各端部が固定部１０の前縁部上に載った状態で、各端部を前縁側の２組のクランプ３１が両側からそれぞれ係止し、下流側へ突出する板状ストッパ３２，３２の各端部が固定部１０の後縁部上に載った状態で、各端部を後縁側の２組のクランプ３１が両側からそれぞれ係止することにより、可動部２０は固定部１０上に支持され固定される。前後各２枚の板状ストッパ３２，３２は可動部２０の支持部材を兼ねているのである。
【００３８】
前記の８個のクランプ３１はここでは油圧式であり、それらによるクランプ力、すなわち前後に突出した両側の板状ストッパ３２，３２を８個のクランプ３１が固定部１０上に固定する力は、管形成時に係合固定部に発生する荷重以上とすることで、係合固定部のガタつきを最小限に抑制し、当該スクイズロールスタンドを高剛性なものとしている。
【００３９】
固定部１０の下流側に連設されたビード切削装置５０は、図１〜図４に示すように、電縫管製造ライン下流側の退避位置へ可動部２０が傾動するのを許容し、且つ退避位置に傾動した可動部２０の下側にあって可動部２０の支持体を兼ねるように、高さを制限されている。この高さ制限のために、ビード切削装置５０は以下のような固有の構成を採用している。
【００４０】
ビード切削装置５０は、図１〜図４に示すように、固定部１０の下流側に配置されたメインフレーム５５と、スクイズロールスタンドを出た管状材料を支持するために、ライン長手方向に間隔をあけてメインフレーム５５内に設けられた複数の支持ローラ５１と、支持ローラ５１の上方に位置してメインフレーム５５内に設けられた複数（ここでは２個）の切削刃物５３とを有している。
【００４１】
複数の支持ローラ５１は、昇降可能な共通の支持フレーム５２に取り付けられており、支持フレーム５２がライン側方に設けられたモータジャッキ５２′にて昇降駆動されることにより一括して高さを調節される。複数の支持ローラ５１と共にライン長手方向に間隔をあけて配置された複数の切削刃物５３は、個別の昇降フレーム５４に取り付けられている。複数の昇降フレーム５４は、ライン側方に各昇降フレーム対応して設けられた複数のモータジャッキ５４′にて個別に昇降駆動されることにより、複数の切削刃物５３の高さを個別に調節する。複数の切削刃物５３を個別に支持する複数の昇降フレーム５４には、切削刃物５３の周方向位置を調節する位置調節機構がそれぞれ設けられている。
【００４２】
このように、複数の支持ローラ５１の高さ調節機構であるモータジャッキ５２′及び複数の昇降フレーム５４の高さ調節機構である複数のモータジャッキ５４′を電縫管製造ライン（管材パスライン）の側方に配置することにより、可動部２０が下流側へ約９０度傾動するのが可能なレベルまで、ビード切削装置５０の高さが低減されている。
【００４３】
ビード切削装置５０のメインフレーム５５内には、複数の切削刃物５３の更に下流側に位置してビードワインダーユニット５６が配置されており、メインフレーム５５の更に下流側には、サポート上ロールユニット５７が配置されている。サポート上ロールユニット５７は、メインフレーム５５と共に、スクイズロールスタンドの下流側に配置された架台５８上に設置されている。
【００４４】
ビード切削装置５０のメインフレーム５５上は開放しており、操業中はこの上に可動部２０が重ならないため開放状態となる。その結果、ヒュームの滞留がなく作業環境上からも好ましい形態となる。
【００４５】
以上が、本実施形態のスクイズロールスタンドの構造である。以下に、本実施形態のスクイズロールスタンドの機能を主に図１〜図４に基づいて説明する。
【００４６】
操業中は、図１及び図２に示すように、スクイズロールスタンドの可動部２０は固定部１０上の組み立て位置にロック機構３０により固定されている。これにより、スクイズロールスタンドにおけるスクイズロール、すなわち固定部１０内の下ロール１３及び左右のサイドロール１４，１４、並びに可動部２０内の左右一対の上ロール２６，２６は、定位置に存在する。そして、固定部１０の架台１１内に設けられた左右一対の第１モータ１６，１６が作動することにより、固定部１０内の左右のサイドロール１４，１４が回転駆動される。
【００４７】
これに先立って、固定部１０内の下ロール１３の高さ調節が架台１１上の第２モータ１７により、左右のサイドロール１４，１４の押し込み量の調節が油圧サーボ制御シリンダー１５，１５により、差し込み式カップリング１８，１８の横方向の位置調節がモータ式ジャッキ１８″，１８″により、可動部２０内の上ロール２６，２６の高さ調節が油圧サーボ制御シリンダー２９によりそれぞれ行われる。
【００４８】
また、ビード切削装置５０においては、複数の支持ローラ５１の高さ調節がモータジャッキ５２′により、複数の切削刃物５３の高さ調節が複数のモータジャッキ５４′によりそれぞれ行われる。
【００４９】
オープンパイプ６０は、対向エッジ部を上にしてスクイズロールスタンドに進入し、図示されない加熱装置による加熱、並びに左右のサイドロール１４，１４による押し込み及び左右の上ロール２６，２６による圧下により、対向エッジ部を接合される。接合を終えた管状材料は引き続き下流側のビード切削装置５０内に進入し、接合部に生じている外面ビードを複数の切削刃物５３により段階的に除去されて、製品である断面円形の電縫管とされる。ロック機構３０における８個のクランプ３１によるクランプ力が成形荷重反力以上に設定されているため、係合部のガタつきが最小限に抑制され、当該スクイズロールスタンドの剛性が高まることは前述したとおりである。
【００５０】
製造する電縫管のサイズが変わるときは、スクイズロールスタンド内のスクイズロールを交換する。このスクイズロールのロール替えの際には、まずサイドロール１４，１４の回転を停止した状態でロック機構３０における８個のクランプ３１を解放方向に作動させる。これにより、固定部１０の最上部における前縁部との間、及び後縁部との間にかけ渡された可動部２０における両側の板状ストッパ３２，３２が前縁部及び後縁部からそれぞれ解放される。
【００５１】
こうしてロック機構３０が解除されると、可動部２０の駆動機構４０である固定部１０両側の油圧シリンダー式のアクチュエータ２４，２４がロッド退入状態からロッド進出状態へ切り替わる。これにより、回転軸２２の両端部に固着された左右一対のレバー２４′，２４′が押され、可動部２０が背面側（ライン下流側）の回転軸２２を支点として背面側（ライン下流側）へ回動する方向へ、回転軸２２が回動する。そして最終的には、可動部２０が背面側（ライン下流側）のビード切削装置５０のフレーム５５上へ重なるまで約９０度傾動する。これが図３及び図４に示す状態である。
【００５２】
スクイズロールスタンドにおける固定部１０上の可動部２０が背面側（ライン下流側）の回転軸２２を支点として背面側（ライン下流側）へ約９０度傾動して背面側（ライン下流側）のビード切削装置５０上へ正面を上にして重なることにより、固定部１０の上面が開放される。また、可動部２０におけるアーチ状のフレーム２５の内側が開放される。これらにより、固定部１０内の左右のサイドロール１４，１４が簡単に交換される。また、下ロール１３の交換が必要な場合、その交換も容易である。更には、可動部２０内の左右の上ロール２６，２６の交換が必要な場合、その交換も容易である。
【００５３】
すなわち、本実施形態のスクイズロールスタンドにおいては、ロール替えを行う際に、上ロールアッセンブリである可動部２０をその下の固定部１０に対してライン下流側へ傾動可能とし、その傾動操作により固定部１０上から可動部２０を退避させるので、上ロールアッセンブリをクレーンで吊り上げて下の固定部１０から分離退避させる場合と比べて退避操作が容易である。また、退避された可動部２０は、ライン下流側のビード切削装置５０上に正面を上にして仰向けに重ねられるので、ライン外に仮置きスペースを必要としない。その上、ビード切削装置５０のフレーム５５が可動部２０の支持体を兼ねるので構成が簡単である。更に、可動部２０が退避した後の固定部１０上は開放状態となる。このため、固定部１０上に門型フレームを組むなどして、固定部１０内のロール替えを自動で行うこともできる。自動ロール替えの方法としては小型ホイストを使うとか、各種シリンダーを使うといった様々な方法が可能である。
【００５４】
固定部１０内の左右のサイドロール１４，１４を交換する際、それらのサイドロール１４，１４は下方の駆動シャフト１６″，１６″と差し込み式カップリング１８，１８を介して連結されているので、サイドロール１４，１４を上に持ち上げるだけで駆動シャフト１６″，１６″から分離することかできる。次の製品サイズに応じた左右のサイドロール１４，１４をセットする際には、それらのロールサイズに応じて差し込み式カップリング１８，１８の横方向位置をモータ式ジャッキ１８″，１８″により調節しておく。これにより、次の製品サイズに応じた左右のサイドロール１４，１４を定位置に上方からセットするだけで、下方の駆動シャフト１６″，１６″と連結することができる。
【００５５】
なお、上記実施形態では、スクイズロールスタンドにおける固定部１０上の可動部２０を固定部１０上から排除するために、可動部２０をライン下流側のラインに直角な水平軸（回転軸２２）を支点としてライン下流側へ傾動させたが、ライン上流側のラインに直角な水平軸を支点としてライン上流側へ傾動させることも可能であり、ライン側方のラインに平行な水平軸を支点としてライン側方へ傾動させることも可能である。更に、ライン下流側のラインに直角な水平軸とライン側方のラインに平行な水平軸というように２軸を支点として２段階に傾動させることも可能である。
【００５６】
また、固定部１０における前後のフレームパネル１２′，１２′は、上記実施形態では構造体であるために脱着を想定していないが、別にフレームを設けて脱着可能とすることもできる。そうすることにより、ロール替えの際にそれらの一方又は両方を取り外すことが可能となり、その結果、固定部１０の前面及び／又は後面が開放されるので、固定部１０内のスクイズロールの交換が一層容易となる。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 固定部
１１ 架台
１２ スタンド本体
１３ 下ロール
１４ サイドロール
１５ 油圧サーボ制御シリンダー
１６ 第１モータ
１７ 第２モータ
１８ 差し込み式カップリング
２０ 可動部
２１ 第１ブラケット
２２ 回転軸
２３ 第２ブラケット
２４ アクチュエータ
２５ フレーム
２６ 上ロール
２７ 可動ベース
２８ 油圧サーボ制御シリンダー
２９ 油圧サーボ制御シリンダー
３０ ロック機構
３１ クランプ
３２ 板状ストッパ
４０ 駆動機構（アクチュエータ２４）
５０ ビード切削装置
５１ 支持ローラ
５２ 支持フレーム
５３ 切削刃物
５４ 昇降フレーム
５５ メインフレーム
５６ ビードワインダーユニット
５７ サポート上ロールユニット
５８ 架台
６０ オープンパイプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電縫管製造ラインの接合位置に設置され、左右の上ロールを除くスクイズロールが脱着可能に組み込まれた固定部と、該固定部上に重ねられ、内部に左右の上ロールが脱着可能に組み込まれると共に、固定部上の組み立て位置から、当該固定部上を開放する退避位置へ少なくとも一方向側を支点としてその側へ傾動する可動部と、該可動部を固定部上の組み立て位置に固定するロック機構と、前記可動部を組み立て位置と退避位置との間で往復駆動する駆動機構とを具備するスクイズロールスタンド。
【請求項２】
請求項１に記載のスクイズロールスタンドにおいて、前記ロック機構は、可動部の下端部から正面側及び背面側に突出し、固定部上面の正面側の縁部及び背面側の縁部にそれぞれ係合する板状ストッパと、固定部上面の正面側の縁部及び背面側の縁部に取り付けられて板状ストッパ係合部を両側から固定する複数のクランプとの組合せからなるスクイズロールスタンド。
【請求項３】
請求項２に記載のスクイズロールスタンドにおいて、前記板状ストッパは、可動部の支持部材を兼ねるスクイズロールスタンド。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のスクイズロールスタンドにおいて、前記複数のクランプは左右均等に配置されており、且つ当該スクイズロールスタンドにおける成形反力以上の荷重で前記板状ストッパを常時押し付けるスクイズロールスタンド。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載のスクイズロールスタンドにおいて、前記可動部は電縫管製造ラインの下流側に傾動するスクイズロールスタンド。
【請求項６】
請求項５に記載のスクイズロールスタンドにおいて、前記固定部はライン下流側に設置されたビード切削装置と組み合わされており、前記可動部はライン下流側へ傾動した状態で前記ビード切削装置上に重なるスクイズロールスタンド。
【請求項７】
請求項６に記載のスクイズロールスタンドにおいて、ライン下流側に傾動した可動部がビード切削装置上に重なるように、ビード切削装置における支持ロール及び切削部の高さ調整機構がライン側方又は下方に配置されて、ビード切削装置の高さが制限されているスクイズロールスタンド。
【請求項１】
電縫管製造ラインの接合位置に設置され、左右の上ロールを除くスクイズロールが脱着可能に組み込まれた固定部と、該固定部上に重ねられ、内部に左右の上ロールが脱着可能に組み込まれると共に、固定部上の組み立て位置から、当該固定部上を開放する退避位置へ少なくとも一方向側を支点としてその側へ傾動する可動部と、該可動部を固定部上の組み立て位置に固定するロック機構と、前記可動部を組み立て位置と退避位置との間で往復駆動する駆動機構とを具備するスクイズロールスタンド。
【請求項２】
請求項１に記載のスクイズロールスタンドにおいて、前記ロック機構は、可動部の下端部から正面側及び背面側に突出し、固定部上面の正面側の縁部及び背面側の縁部にそれぞれ係合する板状ストッパと、固定部上面の正面側の縁部及び背面側の縁部に取り付けられて板状ストッパ係合部を両側から固定する複数のクランプとの組合せからなるスクイズロールスタンド。
【請求項３】
請求項２に記載のスクイズロールスタンドにおいて、前記板状ストッパは、可動部の支持部材を兼ねるスクイズロールスタンド。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のスクイズロールスタンドにおいて、前記複数のクランプは左右均等に配置されており、且つ当該スクイズロールスタンドにおける成形反力以上の荷重で前記板状ストッパを常時押し付けるスクイズロールスタンド。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載のスクイズロールスタンドにおいて、前記可動部は電縫管製造ラインの下流側に傾動するスクイズロールスタンド。
【請求項６】
請求項５に記載のスクイズロールスタンドにおいて、前記固定部はライン下流側に設置されたビード切削装置と組み合わされており、前記可動部はライン下流側へ傾動した状態で前記ビード切削装置上に重なるスクイズロールスタンド。
【請求項７】
請求項６に記載のスクイズロールスタンドにおいて、ライン下流側に傾動した可動部がビード切削装置上に重なるように、ビード切削装置における支持ロール及び切削部の高さ調整機構がライン側方又は下方に配置されて、ビード切削装置の高さが制限されているスクイズロールスタンド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２２３７８２（Ｐ２０１２−２２３７８２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９１９９４（Ｐ２０１１−９１９９４）
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【出願人】（０００１５０４１９）株式会社中田製作所 (10)
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【出願人】（０００１５０４１９）株式会社中田製作所 (10)
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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