図 1. 垂直コイル供給システムのローリング サイクル中、前縁はベンディング ロールの前で「カール」します。その後、新たに切断された後縁が前縁に押し付けられ、釘付けされ、溶接されて、ローリング シェルが形成されます。 。
金属製造の分野に携わる人々はおそらく、初期クランプ、3 ロール ダブル クランプ、3 ロール トランスレーション ジオメトリ、または 4 ロールの種類を問わず、ローリング プレスに精通していると思います。それぞれに制限と利点がありますが、共通の特徴は、複数のシートを水平位置でロールすることです。
あまり馴染みのない方法には、垂直スクロールが含まれます。他の方法と同様、垂直スクロールには独自の制限と利点があります。これらの利点により、ほとんどの場合、2 つの課題のうち少なくとも 1 つが解決されます。1 つは、圧延プロセス中のワークピースに対する重力の影響です。もう 1 つはマテリアルハンドリングの効率が低いことです。両方を改善することでワークフローが改善され、最終的にメーカーの競争力が向上します。
垂直圧延技術は新しいものではありません。そのルーツは、1970 年代に構築されたいくつかのカスタム システムに遡ります。1990 年代までに、一部の機械メーカーが垂直圧延機を通常の製品ラインとして提供しました。この技術は、さまざまな業界、特にタンク生産の分野。
通常、垂直に生産される一般的なタンクとコンテナには、食品および飲料、乳製品、ワイン、ビール、製薬産業用のタンクとコンテナが含まれます。API オイル貯蔵タンク;農業用または貯水用の溶接タンク。垂直ローリングにより材料の取り扱いが大幅に軽減されます。一般に、より高品質の曲げが生成されます。そして、組み立て、位置合わせ、溶接といった次の生産段階をより効率的に行うことができます。
材料の保管容量が限られている場合には、もう 1 つの利点が生まれます。ボードやシートを垂直に保管すると、平らな面に保管するボードやシートよりもはるかに少ない平方フィートしか必要としません。
大口径タンクのシェル (または「ルート」) を水平ローラーで転がす工場を考えてみましょう。転がした後、オペレータはスポット溶接し、サイド フレームを下げ、転がしたシェルから滑り落ちます。薄いシェルは自重で曲がるので、 、シェルを補強材またはスタビライザーでサポートするか、垂直位置に回転させる必要があります。
シートを水平な位置から水平なロールに送り込み、ロールした後に取り出して傾けて積み重ねるなど、このような大量の処理により、生産上のさまざまな課題が生じる可能性があります。垂直スクロールにより、店舗ではすべての中間処理が不要になります。シートまたはシートは垂直に供給され、巻き取られ、接着され、次の作業に向けて垂直に持ち上げられます。垂直に巻き取るとき、タンクシェルは重力に抵抗しないため、自重でたわむことはありません。
一部の垂直圧延は、特に下流に送られて垂直方向に作業される小径タンク (通常は直径 8 フィート未満) の場合、4 ロール機で発生します。4 ロール システムでは、再圧延して曲がっていない平面を除去できます (ロールがプレートをつかむ部分）、これは直径の小さいシェルでより顕著になります。
ほとんどの缶は、3 ロール、2 コレットの幾何学機械を使用して、板金ブランクを使用するか、コイルから直接フィードする (この方法がより一般的になりつつあります) ことを使用して垂直に圧延されます。これらのセットアップでは、オペレーターは半径ゲージまたはテンプレートを使用して、寸法を測定します。コイルの先端が接触しているときに曲げローラーを調整し、コイルが送り続けられると再び調整します。コイルがしっかりと巻かれた内部に送り込まれ続けると、材料のスプリングバックが増加し、そしてオペレーターはローラーを動かして、より多くの曲がりを生じさせて補正します。
スプリングバックは、材料の特性とコイルの種類によって異なります。コイルの内径 (ID) が重要です。他の条件がすべて同じであれば、20 インチのコイルです。26 インチに巻かれた同じコイルと比較して、ID はきつく巻かれており、より大きなリバウンド。ID。
図 2. 垂直スクロールは、多くのタンク現場の設置に不可欠な部分になっています。クレーンを使用する場合、通常、プロセスは上部コースから始まり、下部コースに向かって進みます。上部コースの単一の垂直溶接に注目してください。
ただし、垂直ポット圧延は、水平圧延での厚板の圧延とは大きく異なることに注意してください。後者の場合、オペレータは圧延サイクルの最後にストリップの端が正確に一致するように努めます。厚板はきつく圧延されます。直径を再加工するのは簡単ではありません。
コイル垂直ロールでタンク シェルを形成する場合、オペレータは圧延サイクルの最後にエッジを合わせることができません。これは、当然のことながら、シートがコイルから直接得られるためです。圧延中、シートには前縁がありますが、前縁はありません。これらのシステムの場合、実際にロールを曲げる前にコイルを一周丸め、完成後に切断します (図 1 を参照)。この後、新たに切断された後端が切断されます。先端に押し込んで固定し、溶接してロールシェルを形成します。
ほとんどのコイル供給ユニットにおける事前曲げと再圧延は非効率的です。つまり、その前縁と後縁には、廃棄されることが多いドロップセクションがあります (非コイル供給圧延の曲がっていない平らな部分と同様)。とはいえ、多くのオペレーターは、スクラップは、垂直ロールが提供するすべてのマテリアルハンドリング効率に対して支払う小さな代償であると考えてください。
それでも、一部のオペレータは手持ちの材料を最大限に活用したいと考え、統合ロール レベラー システムを選択します。これらは、コイル加工ラインの 4 ロール ストレートナーに似ており、裏返すだけです。一般的な構成には、7 ロールおよび 7 ロールの矯正装置が含まれます。アイドルロール、矯正ロール、曲げロールを組み合わせて使用する 12 段のストレートナー。このストレートナーは、シェルごとのスクラップドロップセクションを最小限に抑えるだけでなく、システムの柔軟性も高めます。つまり、このシステムでは圧延部品だけでなく、平らな平らなビレットも製造できます。
レベリング技術は、サービスセンターで使用されている拡張レベリングシステムの結果を再現することはできませんが、レーザーまたはプラズマで切断できるほど平らな材料を生成することができます。これは、メーカーが垂直ローリングおよび平坦切断作業にコイルを使用できることを意味します。
タンクセクションのシェルを転がすオペレーターが、プラズマ切断テーブル用のブランクのバッチの注文を受けたと想像してください。オペレーターは、シェルを転がして下流に送った後、レベラーが垂直方向のテーブルに直接供給されないようにシステムを設定します。代わりに、レベラーは希望の長さに切断できる平らな材料を供給し、プラズマ切断用の平らなブランクを作成します。
ブランクのバッチを切断した後、オペレーターはタンクシェルの圧延を再開するようにシステムを再構成します。また、オペレーターは平らな材料を圧延するため、材料のばらつき (スプリングバックの程度の変化を含む) は問題になりません。
産業および構造物製造のほとんどの分野では、メーカーは現場での製造と設置を簡素化および簡略化するために工場での製造量を増やすことを目指しています。ただし、大型タンクや同様の大型構造物の製造には、この規則は適用されません。このような仕事がもたらすマテリアルハンドリングには信じられないほどの課題があります。
現場で動作するコイル垂直ロールは、材料の取り扱いを簡素化し、タンク製造プロセス全体を簡素化します (図 2 を参照)。ワークショップで一連の巨大なセクションを展開するよりも、金属コイルを現場に輸送する方がはるかに簡単です。現場で圧延するということは、最大直径のタンクでも 1 つの垂直溶接だけで製造できることを意味します。
レベラーを現場に持ち込むことで、現場作業の柔軟性が高まります。これは、現場でのタンク生産では一般的な選択であり、追加機能によりメーカーは直線化されたコイルから現場でタンクのデッキや底部を構築できるため、工場間の輸送が不要になります。そして就職サイト。
図 3. 一部の垂直ロールは、現場のタンク生産システムと統合されています。ジャッキは、クレーンを必要とせずに、以前にロールされたコースを上方に持ち上げます。
一部の現場作業では、垂直ロールをより大きなシステム (独自のリフティング ジャッキで使用される切断ユニットや溶接ユニットなど) に統合するため、現場のクレーンが不要になります (図 3 を参照)。
タンク全体はトップダウンで構築されますが、プロセスはゼロから始まります。仕組みは次のとおりです。コイルまたはシートは、現場のタンク壁からわずか数インチの垂直ロールに通されます。その後、壁に供給されます。シートがタンクの全周に沿って送られるときにシートを運ぶガイドに取り付けられます。垂直ロールが停止され、端が切断され、個々の垂直継ぎ目が位置決めされて溶接されます。その後、補強材アセンブリがシェルに溶接されます。次を押すと、ジャッキが丸めたシェルを持ち上げます。以下の次のシェルに対してこのプロセスを繰り返します。
2 つの圧延部分の間に円周溶接が行われ、タンク上部の部品が所定の位置に組み立てられました。このとき、構造物は地面に近いままで、最上部の 2 つのシェルのみが作成されました。屋根が完成すると、ジャッキが構造全体を持ち上げます。次のシェルの準備が完了し、クレーンを必要とせずにプロセスが続行されます。
作業が最低ラインに達すると、より厚いプレートが使用されます。一部の現場タンク製造業者は、厚さ 3/8 ～ 1 インチのプレートを使用し、場合によってはさらに重いプレートを使用します。もちろん、シートはコイル状ではなく、非常に長いため、これらの下部セクションには、ロール状のシート セクションを接続する複数の垂直溶接部があります。いずれの場合でも、現場で垂直機械を使用すると、シートを一度に降ろし、現場で巻き上げてタンクの建設に直接使用できます。
このタンク構築システムは、垂直ローリングによって (少なくとも部分的に) 達成されるマテリアル ハンドリングの効率を体現しています。もちろん、他のテクノロジと同様、垂直スクロールはすべてのアプリで利用できるわけではありません。その適合性は、それが生み出す処理効率によって決まります。
さまざまな作業を行うために非コイル給電の垂直ロールを設置するメーカーを考えてみましょう。そのほとんどは、事前曲げ (曲げられていない平面を最小限に抑えるためにワークピースの前縁と後縁を曲げる) が必要な小径のシェルです。これらの作業垂直ロールでは理論的には可能ですが、垂直方向の事前曲げははるかに面倒です。ほとんどの場合、垂直ロールは、事前曲げが必要な多数のジョブにとって非効率的です。
マテリアルハンドリングの問題に加えて、メーカーは重力との戦いを避けるために（これもサポートされていない大きなエンクロージャの座屈を避けるために）垂直ロールを統合しました。しかし、作業がローリングプロセス全体を通してその形状を維持するのに十分な強度のボードをローリングすることだけを含む場合、ローリングはその後ローリングされます。ボードを垂直にしてもあまり意味がありません。
また、非対称のワーク (楕円形やその他の珍しい形状) は、通常、必要に応じて頭上サポートを使用して水平ロールで成形するのが最適です。このような場合、サポートは重力によるたるみを防ぐだけではありません。ローリング サイクルを通じて作業をガイドし、ワークピースの非対称形状を維持するのに役立ちます。このようなジョブを垂直方向で操作するという課題により、垂直スクロールの利点が無効になる可能性があります。
同じ考え方が円錐回転にも当てはまります。円錐の回転は、ローラー間の摩擦と、ローラーの一端からもう一方の端までの圧力の変化に依存します。円錐を垂直にスクロールすると、重力がさらに複雑になります。特殊な状況が発生する場合があります。しかし、どう考えても、コーンを垂直に転がすのは現実的ではありません。
3 つのロールを備えた平行移動ジオメトリ マシンを垂直に使用することも、一般的には実用的ではありません。これらのマシンでは、下部の 2 つのロールが左右どちらの方向にも動きます。トップロールは上下に調整できます。これらの調整により、これらの機械は複雑な形状を曲げたり、さまざまな厚さの材料を圧延したりできます。ほとんどの場合、これらの利点は垂直スクロールによって強化されません。
プレートローリングマシンを選択するときは、マシンの生産用途を慎重かつ徹底的に調査および検討することが重要です。垂直ロールは従来の水平ロールに比べて機能が制限されていますが、適切な用途に使用すると重要な利点が得られます。
水平プレートベンディングマシンと比較して、垂直プレートベンディングマシンは、一般に、より基本的な設計、操作、および構造上の特徴を備えています。また、ロールは、クラウン（およびクラウンが適切でない場合にワークピースに生じる丸みや砂時計効果）を組み込む用途に対してオーバーサイズであることがよくあります。アンコイラーと組み合わせて使用すると、通常は直径 21 フィート 6 インチ以下のショップ タンク全体に薄い材料が形成されます。はるかに大きな直径のトップ コースを備えた現場設置型タンクも製造できます。 3 つ以上のパネルではなく、1 つの垂直溶接のみを使用します。
繰り返しますが、垂直ローリングの最大の利点は、薄い材料 (たとえば、1/4 または 5/16 インチまで) では重力の影響により、タンクまたはコンテナを垂直方向に構築する必要があることです。水平生産では強制的に生産されます。丸めた部品の丸い形状を維持するために、補強リングまたは安定化リングを使用します。
垂直ロールの本当の利点は、マテリアルハンドリングの効率です。エンクロージャを操作する回数が減れば、損傷や再加工の可能性が低くなります。現在、かつてないほど多忙になっている製薬業界におけるステンレス鋼タンクの高い需要を考えてみましょう。乱暴に取り扱うと、外観上の問題が発生したり、さらに悪いことに、不動態化層が破壊されて汚染された製品が生成される可能性があります。垂直ロールは切断、溶接、仕上げシステムと連携して動作し、取り扱いや汚染の機会を減らします。これが起こると、メーカーは利益を得ることができます。メリット。
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投稿日時: 2022 年 6 月 16 日