Device for adjusting hardness of wire rod and method therefor

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、線材の硬度調整装置及び硬度調整方法に関し、特に、線材の引張強さ及び伸びの特性を無段階に変化させることができる線材の硬度調整装置及び硬度調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】線材の製造工程においては、線材の用途に応じた引張強さや伸びを有する硬度を得るために線材の硬度調整を行う。 この作業は現在、図２に示すような装置を用いて行っている。 この装置は、所定の間隔で上下２列に配置された複数のロール９からなるベンディングロール部３と、前記ベンディングロール部３の前段に設けられた焼鈍装置２と、後段に設けられた引取キャプスタン４とから構成されている。

【０００３】上記装置による線材の硬度調整方法は、まず、線材１を焼鈍装置２により焼鈍し軟線材にする。 次に、ベンディングロール部３内の各ロール９に架け渡し、線材１を引取キャプスタン４を用いて所定の速度で引き取り、線材の曲げ加工を行う。 この曲げ加工により、線材を加工硬化させて半硬線材としている。 そして、上記方法で線材を所定の引張強さや伸びを有する硬度に調整する場合には、巻き付けるロール９の個数を変えて調整を行う。 すなわち、引張強さを大きくし、伸びを少なくしたい場合は、ベンディングロール部３内のロール９の個数を多くし、一方、引張強さを小さくし、伸びを多くしたい場合は、ロール９の個数を少なくする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述のように従来の線材の硬度調整装置においては、線材を巻き付けるロールの数を増減することによって線材の硬度の調整を行っているため、線材の引張強さや伸びを無段階に調整することができない。 したがって、高い精度が要求される線材を製造することは困難であった。

【０００５】また、使用するロールの個数は、線材の線種、線径及び要求される硬度によって異なるため、特性が異なる多数の線材を製造する場合は、それぞれの線材の硬度調整に適したロールの数を事前に調査する必要がある。 したがって、多数の種類の線材の製造は、多大の労力を要した。

【０００６】したがって、本発明の目的は、線材の引張強さや伸びを無段階に調整できる線材の硬度調整装置及びその調整方法を提供することにある。

【０００７】また、本発明の目的は、線材の線種、線径及び要求される硬度の影響を受けることなく、生産性を向上させることができる線材の硬度調整装置及びその調整方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解決するため、線材の進行方向と平行に配置された複数のロールよりなる第１及び第２のロール列と、前記第１及び第２のロール列の各列に交互に架けられて、前記進行方向に引っ張られて進行する前記線材の伸びを検出する検出手段と、前記伸びに応じて前記第１及び第２のロール列の列間隔を増減することにより前記線材が前記各ロールによって曲げられる曲げ加工角度を制御する制御手段を備えたことを特徴とする線材の硬度調整装置を提供する。

【０００９】また、本発明は、線材の進行方向と平行に配置された複数のロールよりなる第１及び第２のロール列の各列に前記線材を交互に架けて前記進行方向に引っ張り、前記進行方向に引っ張られる前記線材の伸びを検出し、前記伸びに応じて前記第１及び第２のロール列の列間隔を増減させることにより、前記線材が前記ロール列の各ロールによって曲げられる曲げ加工角度を制御することを特徴とする線材の硬度調整方法を提供する。

【００１０】

【作用】所定の間隔で配置された第１及び第２のロール部に、所定の速度で引き取られる線材を架け渡して曲げ加工を行う。 この際、第１及び第２のロール部の両側に設けられた速度センサを用いて線材の伸び率を演算する。 そして、演算の結果得た伸び率に基づき、第１及び第２のロール部の間隔を調節して線材の曲げ角度を変化させ、加工硬化の程度を変化させる。 これによって、特定の引張強さや伸びを有する線材を得ることができる。

【００１１】なお、第１及び第２のロール固定部の間隔が広くなると、線材の曲げ角度が小さくなり、引張強さが強く、伸びが少ない線材を得ることができる。 一方、
第１及び第２のロール固定部の間隔が狭くなると、線材の曲げ角度が大きくなり、引張強さが弱く、伸びが多い線材を得ることができる。

【００１２】

【実施例１】以下に、本発明の一実施例を図面を参照にしつつ詳細に説明する。 図１には本実施例の線材の硬度調整装置が示されている。 この装置は、線材１を焼鈍して軟線材にする焼鈍装置２と、焼鈍処理された線材１を複数のロール９で曲げ加工するベンディングロール部３
と、線材１を引き取る引取キャプスタン４と、ベンディングロール部３の両側に設けられた線材１の線速を検出し出力する速度センサ５ａ、５ｂと、速度センサ５ａ及び５ｂの出力に基づいて、線材１の伸び率を演算する演算手段６と、演算手段６によって演算された伸び率に基づいて、ベンディングロール部３の複数のロール９の間隔を調節するモータ制御部７とから構成されている。

【００１３】また、ベンディングロール部３は、複数のロール９を線材１に対して平行に配列し固定する第１のロール固定部１０及び第２のロール固定部１１と、第２
のロール固定部１１に固定され、第２のロール固定部１
１と太径部１２ａとの間で第１のロール固定部１０を移動できるようにする３本のガイドピン１２と、第１のロール固定部１０を駆動し、第１及び第２のロール固定手段１０、１１の間隔を調節する駆動モータ８とから構成されている。

【００１４】以上説明した本実施例の線材の硬度調整装置は、以下のように使用する。 なお、本装置は、曲げ加工により線材の硬度（引張強さ、伸び）を調節するため、加工硬化に限界があり、比較的硬度が低い半硬線材に適用される。

【００１５】まず、引取キャプスタン４によって所定の速度で引き取られる線材１は、焼鈍装置２で焼鈍されて軟線材とされ、ベンディングロール部３に導入される。

【００１６】ベンディングロール部３では、複数のロール９のそれぞれに線材１を架け渡し、曲げ加工をすることによって、線材１が加工硬化を受け、所定の硬度を得ることができる。

【００１７】ここで、線材１が受ける加工硬化の程度は、第１及び第２のロール固定手段１０、１１の間隔によって異なる。 したがって、この間隔を調節することによって線材１の引張強さや伸びの特性を変えることができる。 そこで、次に、第１及び第２のロール固定手段１
０、１１の間隔を調整する方法を説明する。

【００１８】まず、ベンディングロール部３の両側に設けられた速度センサ５ａ及び５ｂで、線材１が曲げ加工される前後の線速を検出する。 このようにするのは、複数のロール９を用いて線材１を曲げて加工硬化させる場合に、線材１に過大な張力が掛る。 したがって、線材１
は塑性変形によって伸びるため、線材１の線速は曲げ加工の前後で異なるからである。

【００１９】次に、演算器６で、速度センサ５ａ、５ｂ
によって検出された線速から単位時間当たりの線材の移動量を求め、曲げ加工前後の線材の移動量の比をとって伸び率を求める。 なお、この伸び率と線材の引張強さ及び伸びの関係は、線材のサイズを問題とせず、線種により決まる。

【００２０】そして、第１及び第２のロール固定部１
０、１１の間隔に対する伸び率と引張強さ及び伸びの関係を示すデータが記憶されているモータ制御器７に、上記伸び率が入力される。 これによって、上記データに基づき、駆動モータ８で第１及び第２のロール固定手段１
０が駆動される。

【００２１】駆動モータ８により、第１及び第２のロール固定手段１０、１１の間隔が拡げられると、線材１のロール９による曲げ角度θが小さくなり、引張強さが強く、伸びが少ない線材を得ることができる。 一方、第１
及び第２のロール固定手段１０、１１の間隔が狭くされると、線材１のロール９による曲げ角度θが大きくなり、引張強さが弱く、伸びが多い線材を得ることができる。

【００２２】なお、ベンディングロール部３のロール９
の個数は、製造する半硬線材の引張強さや伸びの範囲により変更することもできる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、本発明の線材の硬度調整装置及びその調整方法によれば、第１及び第２のロール手段の間隔を調節できるようにしたため、線材の引張強さや伸びを無段階に調整できる。

【００２４】また、第１及び第２のロール手段の間隔を調節できるようにしたため、線材の線種、線径及び要求される硬度によりロールを増減する必要がなく、線材の生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】従来の線材の硬度調整装置を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 線材 ２ 焼鈍装置 ３ ベンディングロール部 ４ 引取キャプスタン ５ａ、５ｂ 速度センサ ６ 演算器 ７ モータ制御器 ８ 駆動モータ ９ ロール １０ 第１
のロール固定部 １１ 第２のロール固定部 １２ ガイドピン １２ａ 太径部