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【発明の名称】 長尺材の支持機構および該支持機構を用いる長尺材の支持ユニット並びに長尺材の振れ止めを行う振れ止め方法
【発明者】 【氏名】梅村 貢

【要約】 【課題】加工時に発生する長尺材の振れや撓みを小さく抑えるとともに、長尺材の損傷を防止することができる長尺材の支持機構を提供する。

【解決手段】長尺材を支持する支持機構であって、長尺材Wの中心軸回りに配設される第1の球状体群C1と第2の球状体群C2とからなる球状体群Cと、該球状体群Cの外周回りに当接して配設される複数の可動保持部材1と、各可動保持部材1を前記長尺材Wの中心軸に向けて付勢する付勢手段としてのコイルばね2とを備えている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
長尺材を支持する支持機構であって、
長尺材の中心軸回りに配設される球状体群と、
該球状体群の外周回りに当接して配設される複数の可動保持部材と、
各可動保持部材を前記長尺材の中心軸に向けて付勢する付勢手段とを備えてなる長尺材の支持機構。
【請求項2】
前記球状体群が、第1の球状体群と該第1の球状体群の円周方向に重ねて配設される第2の球状体群とからなる請求項1記載の長尺材の支持機構。
【請求項3】
前記第1の球状体群の球状体の直径と前記第2の球状体群の球状体の直径が異なる請求項2記載の長尺材の支持機構。
【請求項4】
前記複数の可動保持部材において、隣接する可動保持部材の向き合う端面部以外の端面部に開口部が設けられている請求項1、2または3記載の長尺材の支持機構。
【請求項5】
前記付勢手段がコイルばねである請求項1、2または3記載の長尺材の支持機構。
【請求項6】
前記可動保持部材に前記コイルばねの一方の端部を着座する凹部が形成されている請求項5記載の長尺材の支持機構。
【請求項7】
前記コイルばねの数が前記各可動保持部材に対して4個である請求項5または6記載の長尺材の支持機構。
【請求項8】
長尺材を挿通させるための挿入口と挿出口を有するケーシングに請求項1、2、3、4、5、6または7記載の支持機構が内装されてなる長尺材の支持ユニット。
【請求項9】
前記ケーシングが、挿入口を有する挿入側部材と、該挿入側部材に対向して配置されるとともに、挿出口を有する挿出側部材と、該挿入側部材と挿出側部材とのあいだの空間を囲むように配置される周側部材と、前記挿入側部材、挿出側部材および周側部材を組み付ける固定手段とを具備してなる請求項8記載の長尺材の支持ユニット。
【請求項10】
前記周側部材から可動保持部材に向けて、該可動保持部材の移動量を制限する規制部材が挿通されている請求項9記載の長尺材の支持ユニット。
【請求項11】
前記挿入側部材の挿入口および挿出側部材の挿出口に孔ダイスが組み付けられてなる請求項9記載の長尺材の支持ユニット。
【請求項12】
前記周側部材の所定の部位に開口部が設けられている請求項9記載の長尺材の支持ユニット。
【請求項13】
前記周側部材の枚数が4枚であり、隣接する少なくとも1対の周側部材のあいだに開口部が設けられてなる請求項9記載の長尺材の支持ユニット。
【請求項14】
前記支持ユニットの内部に気体を取り入れるための配管部が設けられてなる請求項9記載の長尺材の支持ユニット。
【請求項15】
前記周側部材の内壁面にライナーが設けられてなる請求項9記載の長尺材の支持ユニット。
【請求項16】
請求項8乃至15のいずれか1項に記載の支持ユニットを加工装置の処理室の所定の配置に設置し、長尺材の振れ止めを行う振れ止め方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は長尺材の支持機構および該支持機構を用いる長尺材の支持ユニットに関する。
さらに詳しくは、線材供給装置から引き出された長尺材または送り出された長尺材を加工するときなどに発生する長尺材の振れや撓みを防止する長尺材の支持機構および該支持機構を用いる長尺材の支持ユニットに関する。
また、前記支持ユニットを用いた長尺材の振れ止めを行う振れ止め方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、たとえば張架状態の長尺材である線材に投射材を投射してこの線材を研掃するショットブラスト装置がある。このショットブラスト装置は、研掃室の線材の入口側に設置される、コイル状に巻き付けられた線材を概ね直線状態にして供給する線材供給装置と、研掃室内に設置される、該線材供給装置から引き出されて走行する線材に対し投射材を投射する投射装置と、研掃室の線材の出口側に設置される、該投射装置で投射材が投射された線材を巻き取る巻取り装置とを備えている。このショットブラスト装置においては、投射材の投射による線材の振れを防止するためにガイド部材が設定されている。
このガイド部材として、種々の機構を使用したガイド部材がある。たとえば、ガイド部材として、貫通孔を有し一端側に円錐凸面が形成されている円筒体と、該円錐凸面から中心軸に向かって設けられた複数のV溝と、各V溝に挿入され一部が貫通孔に臨むように案内された複数のボールと、前記円筒体の一端側に螺合し回動により軸方向に進退し円錐凹面で各ボールを外側から支承するキャップとを有する振れ止め補助治具を用いることがある(特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】実公昭63−2241号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前記コイル状に巻き付けられた線材には、前記線材供給装置に取り付ける前に、たとえば線材製造元から搬送されるときに結束部材により局部的に形成された小曲り部位が複数箇所形成されている。前記線材供給装置で前記線材を直線状態にしても完全に小曲り部位を矯正し、直線状にすることは極めて難しく、この小曲り部位を有する線材を5〜150m/minというような速度で前記ガイド部材内を通過させようとした場合、前記各ボールに線材の径方向に遊びがないため、かかるボール部に線材が引っかかってしまい、最悪線材を傷つけるという問題がある。
【0005】
そこで、本発明は、叙上の事情に鑑み、加工時に発生する長尺材の振れや撓みを小さく抑えるとともに、長尺材の損傷を防止することができる長尺材の支持機構および該支持機構を用いる長尺材の支持ユニット並びに長尺材の振れ止めを行う振れ止め方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の長尺材の支持機構は、長尺材を支持する支持機構であって、長尺材の中心軸回りに配設される球状体群と、該球状体群の外周回りに当接して配設される複数の可動保持部材と、各可動保持部材を前記長尺材の中心軸に向けて付勢する付勢手段とを備えてなることを特徴としている。
また、本発明の長尺材の支持ユニットは、長尺材を挿通させるための挿入口と挿出口を有するケーシングに前記支持機構が内装されてなることを特徴としている。
さらに、本発明の長尺材の振れ止めを行う振れ止め方法は、前記支持ユニットを加工装置の処理室の所定の配置に設置することを特徴としている。
【発明の効果】
【0007】
本発明の支持機構によれば、球状体群を構成する転動可能な球状体が可動保持部材および付勢手段により長尺材の中心軸に向かって転動しながら移動可能に保持されていることにより、たとえば長尺材の表面に凹凸形状があっても、また小曲り部位やうねりがあっても、長尺材の搬送が可能であり、加工時に発生する長尺材の振れや撓みを小さく抑えるとともに、長尺材の損傷を防止することができる。
また、本発明の支持ユニットによれば、支持機構の可動保持部材と支持ユニットとに開口部を設けることにより、たとえば長尺材の表面を研掃する場合、ショットの粉塵または熱処理により生成したスケール(付着物)が支持機構に脱落しても前記開口部から排出されるため、前記粉塵やスケールの噛み込みがなくなり、長尺材の損傷を防止することができる。
さらに、支持ユニット内の支持機構に向けて圧縮空気などの気体を供給することにより、支持機構内をさらに清掃にすることができる。
また、前記支持ユニットを加工装置の処理室の所定の配置に設置することにより、長尺材の振れを抑えることができ、長尺材の損傷を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
本発明は、引き出された長尺材の表面を加工するとき、送り出された長尺材を切断または切削加工するときまたは長尺材を搬送するときに発生する長尺材の振れや撓みなどを小さく抑えるとともに、長尺材の損傷を防止することができる長尺材の支持機構および該支持機構を用いる長尺材の支持ユニットであって、振れ止めを必要とする加工装置の処理室に用いることができる。前記加工装置としては、たとえば長尺材の表面を研掃するショットブラスト装置、長尺材を所定の長さに切断する切断装置、たとえば長尺材の端部に所定の溝加工をする切削装置、長尺材の端面を切削加工する端末加工装置、長尺材をストレーナーに通して直進に矯正する矯正装置、ビレットやブルーム、帯板(フープ)材などの鋼片搬送装置、たとえばロールブラシと調整車などを用いて長尺材を研削するセンターレス研磨装置などとすることができる。
また、本発明における長尺材は、とくに限定されるものではないが、直径が2〜20mmであり、断面形状が円形、矩形または多角形などの線材、または円筒形または矩形などの金属管とすることができる。また、この長尺材の材質としては、鋼、銅、アルミニウムまたは合金鋼などとすることができる。
【0009】
以下、添付図面に基づいて本発明の長尺材の支持機構および該支持機構を用いる長尺材の支持ユニットを説明する。図1〜4に示されるように、本発明の一実施の形態にかかわる長尺材の支持機構を適用する支持ユニットUは、支持機構U1と該支持機構U1を内装するケーシングU2とから構成されている。該支持機構U1は、長尺材Wの中心軸回りに配設される第1の球状体群C1と該第1の球状体群C1の円周方向に重ねて配設される第2の球状体群C2とからなる球状体群Cと、該第2の球状体群C2の外周回りに当接して配設される4枚の可動保持部材1と、各可動保持部材1を前記長尺材Wの中心軸に向けて付勢する付勢手段としてのコイルばね2とを備えている。また、前記ケーシングU2は、長尺材Wを挿通させるための挿入口11aに孔ダイス12aを組み付けた矩形状の挿入側部材11と、該挿入側部材11に対向して配置されるとともに、挿出口13aに孔ダイス12bを組み付けた矩形状の挿出側部材13と、該挿入側部材11と挿出側部材13とのあいだの空間を囲むように配置される4枚の矩形状の周側部材14と、前記挿入側部材11、挿出側部材13および周側部材14を組み付ける固定手段としての複数のボルト15とを具備している。なお、図1における符号16は支持ユニットUを加工装置に取り付けるためのネジ孔である。
【0010】
前記第1の球状体群C1は、図3〜4に示されるように、長尺材Wの長手方向(図3の左右方向)に4個の球状体3を2列配列して合計8個とされている。また、前記第2の球状体群C2は、長尺材Wの長手方向に第1の球状体群C1に使用した球状体3と同じ直径である4個の球状体3を3列配列して合計12個とされている。
なお、前記第1の球状体群C1と第2の球状体群C2の数や配列および直径は、本実施の形態に限定されるものではなく、たとえば長尺材Wの直径や、長尺材Wにかかる振れや、加振力などを考慮して、長尺材Wの中心軸回りの組込みできること、第1の球状体群C1の球状体3で長尺材Wを支える支点間(ピッチ)を調整するなどのために、適宜選定することができる。
たとえば第1の球状体群C1の球状体3の数については、球状体3の直径により異なるが、長尺材Wの中心軸回りに組み込んだ球状体3がばらけない、すなわち組み付けることができる数、たとえば1列の球状体3の数を3個とすることができる。また、第2の球状体群C2の球状体3の数についても第1の球状体群C1の球状体3の数に合せて適宜選定することができる。
また、前記第1の球状体群C1と第2の球状体群C2の配列は、1列または3列などと適宜選定することができる。また、本実施の形態では、前記球状体群Cは2段にされているが、これに限定されるものではなく、長尺材Wにかかる振れや、加振力などにより、第1の球状体群C1、または第2の球状体群C2にさらにもう一段重ねた構造の球状体群などとすることもできる。さらに、第1の球状体群C1と第2の球状体群C2との配列を逆にすることもできる。
また、本実施の形態では、前記第1の球状体群C1の球状体3と前記第2の球状体群C2の球状体3の直径が同じにされているが、球状体3の直径を異ならせることができる。たとえば第1の球状体群C1の球状体3の直径を第2の球状体群C2の球状体3の直径より小さくすることにより、第1の球状体群C1の球状体3で長尺材Wを支える支点間を小さく調整することができる。
【0011】
前記球状体3は、とくに真球度が高い球体に限定されるものではなく、任意の方向に回転可能な球体である。この材質としては、超硬合金、セラミックス、特殊合金鋼または軸受鋼などを用いることができる。また、球状体3の直径は4〜25mmおよび硬度はHV400〜1400とすることができる。
【0012】
前記可動保持部材1は、矩形を呈する平板であり、前記第2の球状体群C2に当接する壁面とは反対側の壁面には前記コイルばね2の一方の端部を着座する凹部1aが形成されている。また、前記周側部材14の内壁面に、支持機構U1の孔ダイス12a,12bや、後述する開口部4から入った異物による摩耗を防止するために設けられるライナー17に開口17aを形成し、該開口17aを通して前記周側部材14に前記コイルばね2の他方の端部を着座させている。なお、このライナー17を設けることは、長尺材Wの表面研掃を行うショットブラスト処理の場合は、異物が浸入しやすいので、とくに効果的である。前記凹部1aおよび開口17aを通して周側部材14にコイルばね2の端部が着座されていることにより、コイルばね2の位置決めと使用中の位置ズレを防止している。本実施の形態では、前記可動保持部材1を4個のコイルばね2により均等に付勢するようにしているため、コイルばね2の着座部位は該可動保持部材1とライナー17のコーナー部に4箇所にされている。なお、コイルばね2の数は4個により、前記可動保持部材1を均等に付勢するようにしているが、該可動保持部材1と前記第2の球状体群C2の球状体3との接触点近傍を同時に付勢することができるのであれば、内径が大きいコイルばねを1個とすることもできる。
また、前記周側部材14から凹部1aに向けて、該可動保持部材3の移動量を制限する規制部材としてのボルト18が挿通されている。かかる規制部材としてのボルト18が用いられているため、球状体3の移動可能な範囲を決めることができる。また、支持ユニットU内のボルト18の長さを微調整して、該支持ユニットU内に挿通される長尺材の直径に適合させることができる。
【0013】
また、隣接する可動保持部材1の向き合う端面部以外の端面部には、図3に示されるように、前記支持機構U1内に挿通される長尺材Wの表面をショットにより研掃するとき該支持機構U1内に浸入したショットの粉塵を該支持機構U1内から排出し、または前記支持機構U1内に挿通される長尺材Wから脱落した付着物、たとえば熱処理によるスケールを該支持機構U1内から排出して、粉塵や付着物が支持機構U1内で噛み込みがないようにするために開口部4が設けられている。また、前記隣接する周側部材14のあいだ、すなわち端面間にも開口部19が設けられているため、支持機構U1内から排出された粉塵または付着物などの異物は該開口部19を通して支持ユニットUの外へ排出される。したがって、前記開口部19を設けることにより、支持ユニットU内に異物が堆積しないようにされている。
さらに、前記支持ユニットUの内部に圧縮空気などの気体を取り入れるための配管部20を設けるのが好ましい。配管部20の数は、適宜選定することができるが、本実施の形態では、4枚の周側部材に設けられている。この配管部20に気体供給機のノズルを嵌着することにより、該配管部20から支持ユニットU内の支持機構U1に向けて気体が供給され、支持機構U1および支持ユニットU内をさらに清掃にすることができる。
【0014】
なお、本実施の形態の支持機構U1では、付勢手段としてコイルばね2が用いられているが、ゴム製の円筒形弾性体や、板ばね、皿ばねなどを用いることができる。
また、本実施の形態のケーシングU1では、前記挿入側部材11と挿出側部材13が矩形板であるため、前記周側部材14として4枚の矩形板が用いられているが、前記挿入側部材11と挿出側部材13が円板である場合、周側部材14として1つの円筒材を用いることができる。したがって、本発明において、挿入側部材と挿出側部材は矩形、円形、楕円または多角形の形状とすることができ、周側部材は、該挿入側部材と挿出側部材の形状に合せて適宜選定することができる。
【0015】
また、前記固定手段としてボルト15が用いられているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、圧入ピン、溶接手段、接着材またはとくに周側部材の場合には、螺合手段を用いることができるが、ボルト15を用いることにより、メンテナンスするときに容易に分解と組立ができる。
【0016】
また、本実施の形態では、支持ユニットUを加工装置の載置部に取り付けるときに、どのような姿勢でも支持ユニットUを取り付けられるように、すなわち支持ユニットUの誤った取付けを防止し、支持ユニットUから異物が排出できるようにするために、前記隣接する周側部材14のあいだの4箇所すべてに開口部19が設けられている。しかしながら、前記開口部19が下になるように支持ユニットUを加工装置の載置部に取り付ける姿勢が規定されている場合には、該支持ユニットUには少なくとも一箇所の開口部19を設けるようにすることができる。したがって、本発明においては、支持ユニットU内の異物を排出することができれば、周側部材の所定の部位に開口部を設けることができ、本実施の形態では、周側部材の枚数が4枚であるため、隣接する少なくとも1対の周側部材のあいだに開口部を設ければよい。
【0017】
また、前記挿入側部材11の挿入口11aと挿出側部材13の挿出口13aに円錐台形の貫通口を有する孔ダイス12aと孔ダイス12bがボルト21により固定されて設けられているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、孔ダイス12a,12bをそれぞれ挿入側部材11の外壁面側と挿出側部材13の外壁面側に設けることもできる。
【0018】
次に、図5に前記支持ユニットUを加工装置としてショットブラスト装置に適用した一例を示す。このショットブラスト装置は、処理室としての研掃室31の長尺材Wの入口側に設置される、コイル状に巻き付けられた長尺材Wを概ね直線状態にして供給する長尺材供給装置(図示せず)と、研掃室31の長尺材Wの入口側および出口側、および研掃室31内に左右方向へ所要の間隔をおいて固定配設され、かつ先細り状の貫通孔32を有する複数の案内部材33と、研掃室31内に設置される該長尺材供給装置から引き出されて走行する長尺材Wに対し投射材を投射する4基の投射装置34と、研掃室の長尺材Wの出口側に設置される該投射装置で投射材が投射された長尺材Wを巻き取る巻取り装置(図示せず)とを備えている。
【0019】
前記支持ユニットUはこのショットブラスト装置においては、研掃室31の長尺材Wの入口側および出口側に配設された前記案内部材33、および研掃室31中央部に配設された案内部材33に固着されている。該支持ユニットUの取り付けピッチP,P1は、実験により1000〜1500mmであり、好ましくは、1000〜1100mmに設定することにより、長尺材の振れを抑えることができることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の一実施の形態にかかわる長尺材の支持機構を適用する支持ユニット の正面図である。
【図2】図1の支持ユニットの左側面図である。
【図3】図1のA−A断面図である。
【図4】図2のB−B断面図である。
【図5】本発明を適用したショットブラスト装置の一部断面正面図である。
【符号の説明】
【0021】
C 球状体群
C1 第1の球状体群
C2 第2の球状体群
U 支持ユニット
U1 支持機構
U2 ケーシング
W 長尺材
1 可動保持部材
1a 凹部
2 コイルばね
3 球状体
4、19 開口部
11 挿入側部材
11a 挿入口
12a、12b 孔ダイス
13 挿出側部材
13a 挿出口
14 周側部材
15、18、21 ボルト
16 ネジ孔
17 ライナー
17a 開口
20 配管部
33 案内部材
34 投射装置
【出願人】 【識別番号】000191009
【氏名又は名称】新東工業株式会社
【出願日】 平成19年7月9日(2007.7.9)
【代理人】
【公開番号】 特開2008−93731(P2008−93731A)
【公開日】 平成20年4月24日(2008.4.24)
【出願番号】 特願2007−179145(P2007−179145)