前回の記事では、新しいERW製管製造機の開梱、検査、吊り上げ、および大まかな調整といった基本的な手順について説明しました。今回は、高品質な管製造と効率的な運転を確保するための重要な要素である、精密な位置合わせと調整という重要なプロセスについて解説します。
調整の理解：完璧なアライメントを目指す
この文脈における調整とは、チューブブランクが機械内をスムーズかつ安定的に通過し、最終的に要求仕様を満たすチューブを製造できるように、ロール成形工程を微調整することを指します。機械がこのようにチューブを製造できれば、「調整」は成功したと言えます。通常の生産工程におけるさらなる調整は、一般的に、期待どおりに動作しない場合の「トラブルシューティング」と考えるのが最適です。
溶接管ユニットの調整は、以下の手順に分けられます。
I. 準備が鍵：ロールの検査と機械の状態評価
調整プロセスに着手する前に、入念な準備が不可欠です。
- ロール品質検査：ロール成形溝の形状に注目してください。テンプレートを使用して、各ロールの形状が設計要件に適合していることを確認してください。基準を満たさないロールはすべて廃棄してください。また、ロールのベース直径にも注意してください。これにより、すべてのロールが同期して回転することが保証されます。ペアとなるロールは、サイズと形状が同一である必要があります。
- 機械の状態チェック：機械が最適な状態で動作していることを確認してください。これは以下のように要約できます。
- 水平軸は水平でなければならない。
- 縦軸は直線でなければならない。
- ロールの位置は安定していなければならない。
- 摺動部品は、自由かつスムーズに動く必要がある。
- 調整は容易に行えるものでなければならない。
機械がこれらの要件を満たさない場合は、メンテナンスを実施して基本的な性能を回復させてください。調整できない、調整後に不安定になる、位置がずれるなどの症状が見られる場合は、必ず修理してください。
II．精密な位置合わせ：高品質チューブ製造の基盤
1. 溝の位置合わせ
溝の位置合わせは、調整プロセスの最初のステップです。
- 0.5mmの鋼線を選定してください。これを成形機の送り込みローラーからサイジング機の矯正ローラーまでの基準長さとして使用します。
- ロールラインの中心を特定します。鋼線を固定し、完全にまっすぐで静止した線になるように設置します。
- 鋼線の高さは、平らなローラーの底面直径よりわずかに高く（2mm以上）してください。そうすることで、溝の円弧部分との接触を防ぎ、正確な測定と位置決めを妨げないようにできます。この鋼線は、溝の位置合わせの基準線となります。
2. 水平ローラーアライメント
水平ローラーの位置合わせには、2つの方法があります。
- 方法１：調整モーターを使用して、各種溝付きローラーの厚みの差を補正する。ただし、部品加工精度が要求を満たしていない場合、組み立て後に累積誤差が発生しやすく、ローラー形状のアライメント効果に直接影響を与える可能性がある。
- 方法2：ロックナットを使用してシャフト上のローラーの位置を調整し、各ローラーの溝の中心が中心線と一致するようにします。溝の中心位置を確認するには、専用のテンプレートを使用します。確認時には、テンプレートを位置合わせする溝に入れ、上端をゆっくりと持ち上げます。鋼線がテンプレートの中心溝にスムーズに落ち込む場合は、溝の中心位置が正しいことを示します。そうでない場合は、軸方向の移動調整が必要です。これは比較的簡単な位置合わせ方法です。
上部ローラーの位置合わせは、下部ローラーを基準として行います。上部と下部の平ローラー間の中心距離を計算した後、上部ローラーを水平位置に調整します。軸方向中心距離の計算式は以下のとおりです。
- 開溝軸中心距離の計算：H = (Dlower + Dupper) ÷ 2 + t – a
- 閉じた溝の軸方向中心距離の計算：H = Dlower + 2R – aここで:
- Dlower = 下部ローラーの底面直径 (mm)
- Dupper = 上部ローラーの外径 (mm)
- t = チューブブランクの厚さ (mm)
- R = サイジング溝の半径 (mm)
- a = 削減係数（0.1～0.5）
係数 a の値は、主に管ブランクの厚さ、管の外径の減少量、サイズと仕様、および軸径や軸の弾性変形などの実際の状況に依存します。ただし、成形機では冷間圧延は発生しません。選択した減少量が妥当かどうかは、ヒューズ線の圧痕によって測定および確認できます。サンプリング時には、まず装置を起動して最低速度まで開き、次に管ブランクの厚さよりわずかに大きい直径のヒューズ線を曲げて溝にほぼ合わせ、それをゆっくりと圧延機に送り込んでヒューズ線の圧痕を取得します。
上部ローラーの水平調整後、開口部のある溝の上部ローラーの軸方向中心位置をテンプレート式プラグゲージで中心合わせし、下部ローラー溝と上部ローラー溝の両側の隙間が同じかどうかを確認します。隙間が同じであれば、上部ローラーの軸方向位置を固定します。閉じた溝の場合は、タッチ方式で上下の溝が嵌合しているかどうかを確認します。
3. 垂直ローラーアライメント
垂直ローラーのアライメントは、次の3つのステップに分けられます。
- まず、各垂直ローラー群の開口ギャップ、すなわち2つの垂直ローラー間の軸方向中心距離を決定します。
- 次に、各垂直ローラー群の中心位置を特定します。
- 最後に、垂直ローラーの高さを調整してください。
垂直ローラーの開口幅は、ローラー形状設計時の変形開口幅を基準とし、そこから約5mm縮小させる必要があります。縮小量が大きすぎると、垂直ローラーローラー形状の上端の摩耗が加速し、装置への負荷が増加します。
垂直ローラーの中心は水平ローラーと同時に位置合わせし、水平ローラーと垂直ローラーの中心位置が同じ中心線上にあるようにします。垂直ローラー溝の中心線が見つかったら、鋼線を水平ローラー溝の底径位置まで下げ、垂直ローラーの高さ調整を開始します。垂直ローラーの高さは、垂直ローラー溝の下端の高さと鋼線の高さを一致させることを基準とします。成形前の最初の数個の垂直ローラーの高さは、下ローラーのリング切断量のプロセスパラメータに基づいて決定します。
4. その他の溝の位置合わせ
他の形状のロールのアライメント方法は、平型ローラーと垂直ローラーのアライメント原理を参考にすることができます。ただし、ガイドローラーの下側ローラーの底面直径位置は、基準線より0.5～2mm（製造するチューブの直径と肉厚に応じて）わずかに高くする必要があります。バリ取りローラーは、外側のバリを削る際に力がより安定し、削りムラを防ぐために、基準線より0.5mm高くする必要があります。
投稿日時：2025年2月11日
