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JP2008188642A - Mold width changing actuator - Google Patents

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JP2008188642A
JP2008188642A JP2007026367A JP2007026367A JP2008188642A JP 2008188642 A JP2008188642 A JP 2008188642A JP 2007026367 A JP2007026367 A JP 2007026367A JP 2007026367 A JP2007026367 A JP 2007026367A JP 2008188642 A JP2008188642 A JP 2008188642A
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ball screw
rotational displacement
mold
width changing
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Kunitoshi Oyama
邦利 大山
Takaaki Ishikawa
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JFE Steel Corp
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  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

【課題】保守作業の煩雑化やトラブルが頻発する事態を招来することなくモールドにおける短辺部材の移動を正確に制御すること。
【解決手段】アクチュエータ本体20に配設したステッピングモータ70の駆動によりボールネジ50を回転させ、ボールネジ50の回転変位に応じてピストンロッド30をアクチュエータ本体20の先端部から進退移動させることにより、モールドの短辺部材SMを移動させるモールド幅変更用アクチュエータ10において、ボールネジ50の回転変位を検出するロータリエンコーダ80をアクチュエータ本体20の基端部に配設している。
【選択図】 図1
An object of the present invention is to accurately control the movement of a short side member in a mold without incurring complicated maintenance and troubles.
A ball screw 50 is rotated by driving a stepping motor 70 disposed in an actuator body 20, and a piston rod 30 is moved forward and backward from the tip of the actuator body 20 in accordance with the rotational displacement of the ball screw 50. In the mold width changing actuator 10 for moving the short side member SM, a rotary encoder 80 for detecting the rotational displacement of the ball screw 50 is disposed at the proximal end portion of the actuator body 20.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、連続鋳造を行うモールドの幅を変更するためのアクチュエータに関するものである。   The present invention relates to an actuator for changing the width of a mold for performing continuous casting.

連続鋳造を行うモールド(特に、鋼スラブの連続鋳造用のモールド)は、一対の長辺部材と一対の短辺部材とによって構成されているのが一般的である。この種のモールドにおいては、長辺部材に対して短辺部材がスライド可能に配設されているとともに、それぞれの短辺部材にモールド幅変更用アクチュエータが設けられており、モールド幅変更用アクチュエータの駆動によって短辺部材の相互間距離を変更することで鋳造中に鋳片の幅を変更することが可能である。   A mold for performing continuous casting (particularly, a mold for continuous casting of a steel slab) is generally composed of a pair of long side members and a pair of short side members. In this type of mold, the short side member is slidably disposed with respect to the long side member, and an actuator for changing the mold width is provided for each short side member. It is possible to change the width of the slab during casting by changing the distance between the short side members by driving.

モールド幅変更用アクチュエータとしては、通常、ステッピングシリンダが用いられている。ステッピングシリンダは、駆動源となるステッピングモータと、ステッピングモータによって回転駆動されるボールネジと、ボールネジの回転変位に応じてピストンロッドが進退移動する油圧シリンダとを備えて構成されたもので、油圧シリンダのアクチュエータ本体がフレーム等の固定体に保持されている一方、ピストンロッドの先端部がモールドの短辺部材に連結されている。   As the mold width changing actuator, a stepping cylinder is usually used. A stepping cylinder includes a stepping motor as a driving source, a ball screw that is rotated by the stepping motor, and a hydraulic cylinder in which a piston rod moves forward and backward in accordance with the rotational displacement of the ball screw. While the actuator body is held by a fixed body such as a frame, the tip of the piston rod is connected to the short side member of the mold.

上記のように構成されたモールド幅変更用アクチュエータでは、コントローラからパルス信号が与えられると、パルス信号に応じてステッピングモータが回転し、このステッピングモータによってボールネジが回転駆動される。ボールネジが回転すると、例えばその回転変位に応じて油圧シリンダのピストンロッドに対するスプールの位置が変更されることになり、アクチュエータ本体に対してピストンロッドが進退移動する。この結果、長辺部材に対して短辺部材が移動するため、モールドを通過する鋳片の幅が変更されることになる。   In the mold width changing actuator configured as described above, when a pulse signal is given from the controller, the stepping motor rotates in accordance with the pulse signal, and the ball screw is rotationally driven by this stepping motor. When the ball screw rotates, for example, the position of the spool with respect to the piston rod of the hydraulic cylinder is changed according to the rotational displacement, and the piston rod moves forward and backward with respect to the actuator body. As a result, since the short side member moves with respect to the long side member, the width of the slab passing through the mold is changed.

この種のモールド幅変更用アクチュエータにおいては、ステッピングモータに回転検出器が設けられており、この回転検出器の検出結果に基づいてその動作が制御されている(例えば、特許文献1参照)。   In this type of mold width changing actuator, a rotation detector is provided in the stepping motor, and its operation is controlled based on the detection result of the rotation detector (see, for example, Patent Document 1).

特開2000−50694号公報JP 2000-50694 A

ところで、特許文献1に記載された回転検出器は、パルス信号に対するステッピングモータの回転変位のずれ(脱調)を検出することはできるものの、アクチュエータ本体に対するピストンロッドの進退移動を直接監視するものではない。このため、回転検出器の検出結果に基づいてモールドにおける短辺部材の位置や姿勢を正確に制御するためには、ピストンロッドの実際の位置とステッピングモータの回転変位との調整を頻繁に実施する必要があり、保守作業の煩雑化を招来する虞れがある。   By the way, the rotation detector described in Patent Document 1 can detect a shift (step-out) of the rotational displacement of the stepping motor with respect to the pulse signal, but does not directly monitor the forward / backward movement of the piston rod with respect to the actuator body. Absent. Therefore, in order to accurately control the position and posture of the short side member in the mold based on the detection result of the rotation detector, the actual position of the piston rod and the rotational displacement of the stepping motor are frequently adjusted. Therefore, there is a possibility that the maintenance work becomes complicated.

上述した問題を解決するには、例えばアクチュエータ本体の先端部にピストンロッドの変位量を検出する変位センサを設けることが考えられる。しかしながら、モールド幅変更用アクチュエータは、アクチュエータ本体の先端部が高温、かつモールドパウダー等の粉塵に曝された状態となる。このため、アクチュエータ本体の先端部に変位センサを配設した場合には、高温の影響や粉塵の影響に起因して変位センサに故障等のトラブルが多発する虞れがある。   In order to solve the above-described problem, for example, it is conceivable to provide a displacement sensor for detecting the displacement amount of the piston rod at the tip of the actuator body. However, the mold width changing actuator is in a state where the tip of the actuator body is exposed to high temperature and dust such as mold powder. For this reason, when a displacement sensor is disposed at the tip of the actuator body, troubles such as failure may occur frequently due to the influence of high temperature or the influence of dust.

本発明の目的は、上記実情に鑑みて、保守作業の煩雑化やトラブルが頻発する事態を招来することなくモールドにおける短辺部材の移動を正確に制御することのできるモールド幅変更用アクチュエータを提供することにある。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a mold width changing actuator capable of accurately controlling the movement of a short side member in a mold without incurring complicated maintenance work and frequent troubles. There is to do.

上記目的を達成するため、本発明の請求項1に係るモールド幅変更用アクチュエータは、一対の長辺部材と一対の短辺部材とによって構成される連続鋳造用モールドを適用対象とし、ボールネジの回転変位に応じてピストンロッドをアクチュエータ本体の先端部から進退移動させることにより、前記長辺部材に対して前記短辺部材を移動させるモールド幅変更用アクチュエータにおいて、前記ボールネジの回転変位を検出する回転変位検出手段を前記アクチュエータ本体の基端部に配設したことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a mold width changing actuator according to claim 1 of the present invention is applied to a continuous casting mold composed of a pair of long side members and a pair of short side members, and the rotation of a ball screw. Rotational displacement that detects the rotational displacement of the ball screw in the mold width changing actuator that moves the short side member relative to the long side member by moving the piston rod back and forth from the tip of the actuator body according to the displacement The detecting means is arranged at the base end portion of the actuator body.

また、本発明の請求項2に係るモールド幅変更用アクチュエータは、上述した請求項1において、前記アクチュエータ本体の基端部にステッピングモータを配設するとともに、前記ボールネジにおいて前記アクチュエータ本体の基端部に対応する端部に従動ギアを固着し、この従動ギアに前記ステッピングモータの駆動ギアを歯合させることによって前記ボールネジを回転させる一方、前記従動ギアを介して前記回転変位検出手段が前記ボールネジの回転変位を検出することを特徴とする。   A mold width changing actuator according to claim 2 of the present invention is the above-described mold width changing actuator according to claim 1, wherein a stepping motor is disposed at the base end portion of the actuator main body, and the base end portion of the actuator main body at the ball screw. The driven gear is fixed to an end corresponding to the rotating gear, and the ball screw is rotated by meshing the driven gear with the driving gear of the stepping motor. On the other hand, the rotational displacement detecting means is connected to the ball screw via the driven gear. Rotational displacement is detected.

また、本発明の請求項3に係るモールド幅変更用アクチュエータは、上述した請求項1において、前記ステッピングモータ及び前記回転変位検出手段をそれぞれ前記アクチュエータ本体の基端部外表面に配設したことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the mold width changing actuator according to the first aspect, wherein the stepping motor and the rotational displacement detecting means are disposed on the outer surface of the proximal end portion of the actuator body. Features.

本発明によれば、ピストンロッドの進退移動の基準となるボールネジの回転変位を検出する回転変位検出手段を設けているため、この回転変位検出手段の検出結果に基づいてピストンロッドを進退移動させれば、モールドにおける短辺部材の位置や姿勢をより正確に制御することが可能となる。しかも、モールドから離隔したアクチュエータ本体の基端部に回転変位検出手段を配設しているため、高温の影響やモールドパウダー等の粉塵の影響によるトラブルの発生を可及的に減少させることができる。   According to the present invention, there is provided the rotational displacement detecting means for detecting the rotational displacement of the ball screw which is a reference for the forward / backward movement of the piston rod, so that the piston rod can be moved forward and backward based on the detection result of the rotational displacement detecting means. For example, the position and orientation of the short side member in the mold can be controlled more accurately. Moreover, since the rotational displacement detecting means is disposed at the base end portion of the actuator main body separated from the mold, it is possible to reduce the occurrence of trouble due to the influence of high temperature and the influence of dust such as mold powder as much as possible. .

以下に添付図面を参照して、本発明に係るモールド幅変更用アクチュエータの好適な実施の形態について詳細に説明する。   Exemplary embodiments of a mold width changing actuator according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の実施の形態であるモールド幅変更用アクチュエータを示したものである。ここで例示するモールド幅変更用アクチュエータ10は、図2及び図3に示すように、一対の長辺部材LMと一対の短辺部材SMとによって構成される連続鋳造用のモールドMを適用対象とし、モールドMの長辺部材LMに対して短辺部材SMを移動させるためのものである。   FIG. 1 shows an actuator for changing a mold width according to an embodiment of the present invention. As illustrated in FIGS. 2 and 3, the mold width changing actuator 10 illustrated here is applied to a mold M for continuous casting constituted by a pair of long side members LM and a pair of short side members SM. The short side member SM is moved with respect to the long side member LM of the mold M.

図1に示すように、モールド幅変更用アクチュエータ10は、いわゆる直動型と称されるものであり、アクチュエータ本体20及びピストンロッド30を備えている。   As shown in FIG. 1, the mold width changing actuator 10 is a so-called direct acting type, and includes an actuator body 20 and a piston rod 30.

アクチュエータ本体20は、モールド幅変更用アクチュエータ10のベースとなるもので、その内部にシリンダ室21を有している。アクチュエータ本体20のシリンダ室21は、横断面が一様な円形となる円柱状に形成したもので、その基端部がアクチュエータ本体20の基端壁22によって閉塞され、かつその先端部がアクチュエータ本体20の先端壁23に形成したロッド摺動孔23aを介して外部に開口している。ロッド摺動孔23aは、シリンダ室21よりも細径に形成した円形の開口であり、その中心をシリンダ室21の軸心Cに合致させる位置に設けてある。   The actuator body 20 is a base of the mold width changing actuator 10 and has a cylinder chamber 21 therein. The cylinder chamber 21 of the actuator main body 20 is formed in a columnar shape having a uniform circular cross section, and its base end is closed by the base end wall 22 of the actuator main body 20, and its front end is the actuator main body. 20 is opened to the outside through a rod sliding hole 23 a formed in the tip wall 23. The rod sliding hole 23 a is a circular opening formed with a diameter smaller than that of the cylinder chamber 21, and is provided at a position where the center thereof matches the axis C of the cylinder chamber 21.

ピストンロッド30は、ピストン部31と作動ロッド部32とを一体に構成したものである。ピストン部31は、アクチュエータ本体20のシリンダ室21に嵌合する外径を有した円柱状を成しており、シリンダ室21に摺動可能に嵌合することにより、シリンダ室21にロッド側油室21a及びヘッド側油室21bを画成している。作動ロッド部32は、アクチュエータ本体20のロッド摺動孔23aに嵌合する外径を有した円柱状を成すもので、ピストン部31におけるロッド側油室21aに位置する端面から互いの軸心Cを合致させた状態で設けてある。この作動ロッド部32は、アクチュエータ本体20に対してピストンロッド30を最も縮退した位置に配置した場合にも、アクチュエータ本体20の先端壁23から外部に突出するに十分な長さに構成してあり、その先端部が連結ピンPを介してモールドMの短辺部材SMに揺動可能に連結してある。図2及び図3に示すように、本実施の形態では、短辺部材SMの上方となる部位及び下方となる部位にそれぞれモールド幅変更用アクチュエータ10を連結することにより、連続鋳造用モールドMの鋳片幅変更装置を構成している。それぞれのモールド幅変更用アクチュエータ10は、連結ピンPが水平方向に延在するように設けてあり、短辺部材SMに対して各連結ピンPの軸心回りに相対的に揺動することが可能である。   The piston rod 30 is configured by integrally forming a piston portion 31 and an operating rod portion 32. The piston portion 31 has a cylindrical shape having an outer diameter that fits into the cylinder chamber 21 of the actuator body 20, and is slidably fitted into the cylinder chamber 21, so that the rod side oil is placed in the cylinder chamber 21. A chamber 21a and a head side oil chamber 21b are defined. The actuating rod portion 32 has a cylindrical shape having an outer diameter that fits into the rod sliding hole 23a of the actuator main body 20, and the axial center C of the piston portion 31 from the end surface located at the rod-side oil chamber 21a. Are provided in a state of matching. The operating rod portion 32 is configured to have a length sufficient to protrude outside from the distal end wall 23 of the actuator body 20 even when the piston rod 30 is disposed at the position where the piston rod 30 is most retracted with respect to the actuator body 20. The tip portion is connected to the short side member SM of the mold M through a connecting pin P so as to be swingable. As shown in FIGS. 2 and 3, in the present embodiment, the mold width changing actuator 10 is connected to the upper part and the lower part of the short side member SM, respectively. The slab width changing device is configured. Each mold width changing actuator 10 is provided so that the connecting pin P extends in the horizontal direction, and can swing relatively around the axis of each connecting pin P with respect to the short side member SM. Is possible.

また、ピストンロッド30には、図1に示すように、スリーブ33及びネジ収容部34が設けてある。スリーブ33は、ピストン部31においてヘッド側油室21bに対向する端面からピストンロッド30の軸心Cを中心として形成した比較的太径となる円柱状の孔であり、その内端部がピストンロッド30の内部で閉塞している。このスリーブ33には、その内部にスプール40が収容してある。スプール40は、円柱状を成す基部41の両端にそれぞれ太径の円柱状を成すバルブ部42を有したもので、バルブ部42をスリーブ33の内周面に嵌合させた状態でスリーブ33の軸心Cに沿って移動可能、かつピストンロッド30に対して軸心回りの回転が規制された状態で配設してある。   Further, as shown in FIG. 1, the piston rod 30 is provided with a sleeve 33 and a screw accommodating portion 34. The sleeve 33 is a cylindrical hole having a relatively large diameter formed around the axis C of the piston rod 30 from the end surface facing the head side oil chamber 21b in the piston portion 31, and the inner end portion of the sleeve 33 is a piston rod. 30 is blocked. The sleeve 33 accommodates a spool 40 therein. The spool 40 has valve portions 42 each having a large cylindrical shape at both ends of a base portion 41 having a cylindrical shape. The spool 40 is fitted to the inner peripheral surface of the sleeve 33 while the valve portion 42 is fitted to the inner peripheral surface of the sleeve 33. It can be moved along the axis C and is arranged in a state in which the rotation around the axis is restricted with respect to the piston rod 30.

このスプール40は、ピストンロッド30に対する占位位置を変更することにより、スリーブ33に開口した3つのポート35a,35b,35cの接続態様を切り替えるためのものである。3つのポート35a,35b,35cは、スリーブ33の軸心方向に沿って互いに異なる位置に開口したもので、ピストンロッド30の先端部側に位置するものから第1ポート35a、第2ポート35b、第3ポート35cとして順次形成してある。第1ポート35aは、ロッド側油室21aとの間を連通する第1油路36aのスリーブ側開口端であり、第2ポート35bは、ヘッド側油室21bとの間を連通する第2油路36bのスリーブ側開口端である。第3ポート35cは、ピストン部31の外周面に形成したドレン室37との間を連通する第3油路36cのスリーブ側開口端となる。   The spool 40 is for switching the connection mode of the three ports 35a, 35b, and 35c opened in the sleeve 33 by changing the occupied position with respect to the piston rod 30. The three ports 35a, 35b, and 35c are opened at different positions along the axial center direction of the sleeve 33, and the first port 35a, the second port 35b, The third ports 35c are sequentially formed. The first port 35a is a sleeve-side open end of the first oil passage 36a that communicates with the rod-side oil chamber 21a, and the second port 35b is a second oil that communicates with the head-side oil chamber 21b. It is the sleeve side opening end of the path 36b. The third port 35 c is a sleeve-side opening end of a third oil passage 36 c that communicates with a drain chamber 37 formed on the outer peripheral surface of the piston portion 31.

これら3つのポート35a,35b,35cに対してスプール40は、常態位置に占位した場合にバルブ部42によって第1ポート35a及び第3ポート35cを共に閉塞するとともに、第2ポート35bを開放した状態に維持する。この常態位置からスプール40を先端部側に移動させると、第3ポート35cが閉塞された状態で第1ポート35aが第2ポート35bと連通した状態に切り替わり、ロッド側油室21aとヘッド側油室21bとが互いに連通した状態となる。一方、常態位置からスプール40を基端部側に移動させると、第1ポート35aが閉塞された状態で第3ポート35cが第2ポート35bと連通した状態に切り替わり、ヘッド側油室21bとドレン室37とが連通した状態となる。図には明示していないが、スプール40には、その中心部に軸心Cに沿って雌ネジ孔が形成してある。   With respect to these three ports 35a, 35b, 35c, the spool 40 closes both the first port 35a and the third port 35c and opens the second port 35b by the valve portion 42 when occupied in the normal position. Maintain state. When the spool 40 is moved from the normal position to the tip end side, the first port 35a is switched to the state in which the third port 35c is closed and the second port 35b is communicated with the rod side oil chamber 21a and the head side oil. The chamber 21b communicates with each other. On the other hand, when the spool 40 is moved from the normal position to the base end side, the third port 35c is switched to the state in which the first port 35a is closed and the third port 35c communicates with the second port 35b. The chamber 37 communicates with the chamber 37. Although not explicitly shown in the drawing, the spool 40 has a female screw hole formed along the axis C at the center thereof.

ネジ収容部34は、スリーブ33の内端面からピストンロッド30の軸心Cを中心として形成した比較的細径となる円柱状の孔であり、その内端がピストンロッド30の内部で閉塞している。このネジ収容部34には、その内部にボールネジ50が収容してある。ボールネジ50は、ネジ収容部34に収容することのできる外径を有した長尺の円柱状部材であり、その外周面にネジ溝50aを有し、かつその基端部に従動ギア51を有している。   The screw accommodating portion 34 is a cylindrical hole having a relatively small diameter formed from the inner end surface of the sleeve 33 around the axis C of the piston rod 30, and the inner end is closed inside the piston rod 30. Yes. The screw accommodating portion 34 accommodates a ball screw 50 therein. The ball screw 50 is a long cylindrical member having an outer diameter that can be accommodated in the screw accommodating portion 34, has a thread groove 50 a on its outer peripheral surface, and has a driven gear 51 on its proximal end portion. is doing.

このボールネジ50は、その先端部がネジ収容部34に収容され、かつその中間部がネジ溝50aを介してスプール40の雌ネジ孔(図示せず)に螺合し、さらに従動ギア51を備えた基端部がアクチュエータ本体20の基端壁22に形成した挿通孔22aを介してアクチュエータ本体20の外部に突出している。図からも明らかなように、ボールネジ50とスリーブ33の基端開口との間には、ボールネジ50を自身の軸心C回りの回転を許容するとともに、ヘッド側油室21bからスリーブ33への圧油の浸入を阻止するスリーブ側シール部材52が設けてある。また、アクチュエータ本体20の基端壁22とボールネジ50との間には、ボールネジ50を自身の軸心C回りの回転を許容するとともに、挿通孔22aを介してヘッド側油室21bの圧油が外部に漏出するのを阻止する本体側シール部材53が設けてある。   The ball screw 50 has a tip portion housed in the screw housing portion 34, an intermediate portion screwed into a female screw hole (not shown) of the spool 40 via a screw groove 50 a, and a driven gear 51. The base end portion protrudes to the outside of the actuator main body 20 through an insertion hole 22 a formed in the base end wall 22 of the actuator main body 20. As is apparent from the figure, the ball screw 50 is allowed to rotate about its own axis C between the ball screw 50 and the proximal end opening of the sleeve 33, and the pressure from the head side oil chamber 21b to the sleeve 33 is allowed. A sleeve-side seal member 52 that prevents oil from entering is provided. Further, between the base end wall 22 of the actuator body 20 and the ball screw 50, the ball screw 50 is allowed to rotate about its own axis C, and the pressure oil in the head side oil chamber 21b passes through the insertion hole 22a. A main body side sealing member 53 is provided to prevent leakage to the outside.

一方、モールド幅変更用アクチュエータ10には、アクチュエータ本体20の基端面にカバー部材60を介してステッピングモータ70及びロータリエンコーダ(回転変位検出手段)80が配設してある。ステッピングモータ70は、パルス信号が与えられた場合にこのパルス信号に応じて段階的に回転変位するもので、その出力軸に固着した駆動ギア71を介してボールネジ50の従動ギア51に歯合している。ロータリエンコーダ80は、入力ギア81が回転した場合にその回転変位に応じた検出信号を出力するもので、入力ギア81を介してボールネジ50の従動ギア51に歯合している。カバー部材60は、ボールネジ50の従動ギア51、ステッピングモータ70の駆動ギア71及びロータリエンコーダ80の入力ギア81の周囲を囲繞するカバーとして機能するとともに、ステッピングモータ70及びロータリエンコーダ80をアクチュエータ本体20の基端面に保持させるためのブラケットとして機能するものである。   On the other hand, the mold width changing actuator 10 is provided with a stepping motor 70 and a rotary encoder (rotational displacement detecting means) 80 via a cover member 60 on the base end surface of the actuator body 20. The stepping motor 70 is rotationally displaced stepwise in response to the pulse signal when given, and meshes with the driven gear 51 of the ball screw 50 via the drive gear 71 fixed to the output shaft. ing. The rotary encoder 80 outputs a detection signal corresponding to the rotational displacement when the input gear 81 rotates, and meshes with the driven gear 51 of the ball screw 50 via the input gear 81. The cover member 60 functions as a cover surrounding the driven gear 51 of the ball screw 50, the drive gear 71 of the stepping motor 70, and the input gear 81 of the rotary encoder 80, and the stepping motor 70 and the rotary encoder 80 are connected to the actuator body 20. It functions as a bracket for holding the base end surface.

図1に示すコントローラ90は、アクチュエータ本体20に対してピストンロッド30を進退移動させる場合に、その目標移動量に応じたパルス信号を与えるとともに、ロータリエンコーダ80から出力される検出信号に基づいてアクチュエータ本体20に対するピストンロッド30の移動量を演算し、この演算した移動量と目標移動量との偏差がゼロとなるように、次に与えるパルス信号を決定するものである。   The controller 90 shown in FIG. 1 gives a pulse signal corresponding to the target movement amount when the piston rod 30 is moved forward and backward with respect to the actuator body 20, and the actuator 90 based on the detection signal output from the rotary encoder 80. The movement amount of the piston rod 30 with respect to the main body 20 is calculated, and the pulse signal to be given next is determined so that the deviation between the calculated movement amount and the target movement amount becomes zero.

以下、上述したモールド幅変更用アクチュエータ10の動作について説明する。尚、以下においては、図1に示すように、モールド幅変更用アクチュエータ10のロッド側油室21aに油圧ポンプ100が接続してあるとともに、ドレン室37がドレンタンク101に接続してあるものとする。   Hereinafter, the operation of the above-described mold width changing actuator 10 will be described. In the following, as shown in FIG. 1, the hydraulic pump 100 is connected to the rod-side oil chamber 21a of the mold width changing actuator 10, and the drain chamber 37 is connected to the drain tank 101. To do.

いま、コントローラ90からピストンロッド30を進出移動させるためのパルス信号をステッピングモータ70に与えると、このパルス信号に応じてステッピングモータ70が所定の方向に回転する。ステッピングモータ70が回転すると、駆動ギア71及び従動ギア51を介してボールネジ50が回転し、このボールネジ50の回転変位に応じてスプール40がピストンロッド30に対して先端部側に移動する。この結果、ロッド側油室21aとヘッド側油室21bとが互いに連通するため、それぞれの油室21a,21bに油圧ポンプ100からの油圧が作用することになり、両者の受圧面積の相違からアクチュエータ本体20に対してピストンロッド30が進出移動することになる。ピストンロッド30が進出移動すると、相対的にスプール40が基端部側に移動して常態位置に復帰することになるため、その位置を保持する。以降、ステッピングモータ70に対してパルス信号の出力を継続することにより、アクチュエータ本体20に対してピストンロッド30が順次進出移動することになる。   Now, when a pulse signal for moving the piston rod 30 forward is given from the controller 90 to the stepping motor 70, the stepping motor 70 rotates in a predetermined direction according to the pulse signal. When the stepping motor 70 rotates, the ball screw 50 rotates through the drive gear 71 and the driven gear 51, and the spool 40 moves toward the tip end side with respect to the piston rod 30 in accordance with the rotational displacement of the ball screw 50. As a result, the rod-side oil chamber 21a and the head-side oil chamber 21b communicate with each other, so that the hydraulic pressure from the hydraulic pump 100 acts on the oil chambers 21a and 21b. The piston rod 30 moves forward with respect to the main body 20. When the piston rod 30 moves forward, the spool 40 relatively moves to the base end side and returns to the normal position, so that the position is maintained. Thereafter, by continuing to output the pulse signal to the stepping motor 70, the piston rod 30 advances and moves sequentially with respect to the actuator body 20.

一方、コントローラ90からピストンロッド30を縮退移動させるためのパルス信号をステッピングモータ70に与えると、このパルス信号に応じてステッピングモータ70が先とは逆方向に回転する。ステッピングモータ70が逆方向に回転すると、駆動ギア71及び従動ギア51を介してボールネジ50が先とは逆方向に回転し、このボールネジ50の回転変位に応じてスプール40がピストンロッド30に対して基端部側に移動する。この結果、ヘッド側油室21bとドレン室37とが連通するため、ロッド側油室21aにのみ油圧ポンプ100からの油圧が作用することになり、アクチュエータ本体20に対してピストンロッド30が縮退移動することになる。ピストンロッド30が縮退移動すると、相対的にスプール40が先端部側に移動して常態位置に復帰することになるため、その位置を保持する。以降、ステッピングモータ70に対してパルス信号の出力を継続することにより、アクチュエータ本体20に対してピストンロッド30が順次縮退移動することになる。   On the other hand, when a pulse signal for causing the piston rod 30 to retract and move from the controller 90 is supplied to the stepping motor 70, the stepping motor 70 rotates in the opposite direction according to the pulse signal. When the stepping motor 70 rotates in the reverse direction, the ball screw 50 rotates in the reverse direction via the drive gear 71 and the driven gear 51, and the spool 40 moves relative to the piston rod 30 in accordance with the rotational displacement of the ball screw 50. Move to the base end side. As a result, the head side oil chamber 21b and the drain chamber 37 communicate with each other, so that the hydraulic pressure from the hydraulic pump 100 acts only on the rod side oil chamber 21a, and the piston rod 30 moves in a contracted manner relative to the actuator body 20. Will do. When the piston rod 30 is retracted, the spool 40 is relatively moved to the tip end side and returned to the normal position, so that the position is maintained. Thereafter, by continuing to output the pulse signal to the stepping motor 70, the piston rod 30 sequentially retracts relative to the actuator body 20.

これらの動作の間、モールド幅変更用アクチュエータ10のロータリエンコーダ80からコントローラ90に対して検出信号が与えられ、この検出信号に基づいてアクチュエータ本体20に対するピストンロッド30の移動量が演算されている。さらにコントローラ90は、演算した移動量と目標移動量との偏差がゼロとなるように次に与えるパルス信号を決定し、決定したパルス信号をモールド幅変更用アクチュエータ10のステッピングモータ70に出力している。   During these operations, a detection signal is given from the rotary encoder 80 of the mold width changing actuator 10 to the controller 90, and the amount of movement of the piston rod 30 relative to the actuator body 20 is calculated based on this detection signal. Further, the controller 90 determines a pulse signal to be given next so that the deviation between the calculated movement amount and the target movement amount becomes zero, and outputs the determined pulse signal to the stepping motor 70 of the mold width changing actuator 10. Yes.

ここで、ロータリエンコーダ80の出力する検出信号は、ステッピングモータ70自体の回転変位に基づくものではなく、ボールネジ50の基端部に固着した従動ギア51の回転変位に基づくものである。つまり、ロータリエンコーダ80は、ピストンロッド30の進退移動の基準となるボールネジ50の回転変位を検出し、この回転変位に応じた検出信号を出力するものである。従って、上記モールド幅変更用アクチュエータ10によれば、頻繁に調整作業を行わずとも、アクチュエータ本体20に対するピストンロッド30の進退移動をより正確に制御することが可能となる。これにより、図2に示すように、モールドMにおいては、長辺部材LMに対して短辺部材SMを正確に移動させることが可能となり、例えば、連続鋳造中においてモールドMを通過する鋳片SGの幅を正確に制御することができるようになる。   Here, the detection signal output from the rotary encoder 80 is not based on the rotational displacement of the stepping motor 70 itself, but based on the rotational displacement of the driven gear 51 fixed to the base end portion of the ball screw 50. That is, the rotary encoder 80 detects the rotational displacement of the ball screw 50 that is a reference for the forward and backward movement of the piston rod 30 and outputs a detection signal corresponding to the rotational displacement. Therefore, according to the mold width changing actuator 10, it is possible to more accurately control the forward / backward movement of the piston rod 30 with respect to the actuator body 20 without frequently performing adjustment work. Accordingly, as shown in FIG. 2, in the mold M, the short side member SM can be accurately moved with respect to the long side member LM. For example, the slab SG passing through the mold M during continuous casting. It becomes possible to accurately control the width of.

しかも、ロータリエンコーダ80の配設位置は、高温、かつモールドパウダー等の粉塵に曝されるモールドMから最も離隔したアクチュエータ本体20の基端側に位置する基端壁22の外表面であり、さらにボールネジ50の従動ギア51とロータリエンコーダ80の入力ギア81との歯合部位に関しては、これをカバー部材60によって覆うようにしたものである。従って、ロータリエンコーダ80の構成部品に対する高温の影響や粉塵の影響を可及的に低減することができ、これらの影響に起因した故障等のトラブルが多発する事態を防止することが可能となるため、これらのトラブルに対応するための保守作業も著しく減少することになる。   Moreover, the rotary encoder 80 is disposed at the outer surface of the base end wall 22 located on the base end side of the actuator body 20 that is farthest from the mold M exposed to high temperature and dust such as mold powder. The meshing portion between the driven gear 51 of the ball screw 50 and the input gear 81 of the rotary encoder 80 is covered with the cover member 60. Therefore, the influence of high temperature and the influence of dust on the components of the rotary encoder 80 can be reduced as much as possible, and it is possible to prevent the occurrence of troubles such as failures due to these influences. Therefore, the maintenance work for dealing with these troubles will be significantly reduced.

尚、上述した実施の形態では、ボールネジを駆動するための駆動源としてステッピングモータを適用したものを例示しているが、必ずしもステッピングモータを適用する必要はなく、指令信号に応じて回転駆動するものであれば、その他の回転型駆動源を適用しても構わない。   In the above-described embodiment, the stepping motor is applied as a driving source for driving the ball screw. However, the stepping motor is not necessarily applied, and is driven to rotate in response to a command signal. If so, other rotary drive sources may be applied.

また、上述した実施の形態では、ボールネジの回転変位をピストンロッドの進退移動に変換させる手段として、このボールネジに螺合するスプールを直動させ、ピストンロッドに形成した油路の接続態様を切り替えるものを例示しているが、これらの構成はあくまでも例示のためであって、その他の手段を適用してボールネジの回転変位をピストンロッドの進退移動に変換させても良い。   In the above-described embodiment, as a means for converting the rotational displacement of the ball screw into the forward / backward movement of the piston rod, the spool engaged with the ball screw is directly moved to switch the connection mode of the oil passage formed on the piston rod. However, these configurations are merely examples, and other means may be applied to convert the rotational displacement of the ball screw into the forward / backward movement of the piston rod.

本発明の実施の形態であるモールド幅変更用アクチュエータの構造を概念的に示す断面側面図である。1 is a sectional side view conceptually showing the structure of a mold width changing actuator according to an embodiment of the present invention. 図1に示したモールド幅変更用アクチュエータを適用した連続鋳造用モールドの鋳片幅変更装置を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the slab width changing apparatus of the mold for continuous casting to which the actuator for mold width change shown in FIG. 1 is applied. 図2に示した鋳片幅変更装置の平面図である。It is a top view of the slab width changing apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 モールド幅変更用アクチュエータ
20 アクチュエータ本体
21 シリンダ室
22 基端壁
23 先端壁
30 ピストンロッド
31 ピストン部
32 作動ロッド部
33 スリーブ
34 ネジ収容部
40 スプール
50 ボールネジ
50a ネジ溝
51 従動ギア
70 ステッピングモータ
71 駆動ギア
80 ロータリエンコーダ
81 入力ギア
90 コントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Mold width change actuator 20 Actuator main body 21 Cylinder chamber 22 Base end wall 23 Front end wall 30 Piston rod 31 Piston part 32 Actuation rod part 33 Sleeve 34 Screw accommodating part 40 Spool 50 Ball screw 50a Screw groove 51 Driven gear 70 Stepping motor 71 Drive Gear 80 Rotary encoder 81 Input gear 90 Controller

Claims (3)

一対の長辺部材と一対の短辺部材とによって構成される連続鋳造用モールドを適用対象とし、ボールネジの回転変位に応じてピストンロッドをアクチュエータ本体の先端部から進退移動させることにより、前記長辺部材に対して前記短辺部材を移動させるモールド幅変更用アクチュエータにおいて、
前記ボールネジの回転変位を検出する回転変位検出手段を前記アクチュエータ本体の基端部に配設したことを特徴とするモールド幅変更用アクチュエータ。
By applying a continuous casting mold constituted by a pair of long side members and a pair of short side members, and moving the piston rod forward and backward from the tip of the actuator body according to the rotational displacement of the ball screw, the long side In the mold width changing actuator for moving the short side member relative to the member,
A mold width changing actuator characterized in that a rotational displacement detecting means for detecting a rotational displacement of the ball screw is disposed at a proximal end portion of the actuator body.
前記アクチュエータ本体の基端部にステッピングモータを配設するとともに、前記ボールネジにおいて前記アクチュエータ本体の基端部に対応する端部に従動ギアを固着し、この従動ギアに前記ステッピングモータの駆動ギアを歯合させることによって前記ボールネジを回転させる一方、前記従動ギアを介して前記回転変位検出手段が前記ボールネジの回転変位を検出することを特徴とする請求項1に記載のモールド幅変更用アクチュエータ。   A stepping motor is disposed at the base end portion of the actuator body, and a driven gear is fixed to the end of the ball screw corresponding to the base end portion of the actuator body, and the driving gear of the stepping motor is toothed on the driven gear. 2. The mold width changing actuator according to claim 1, wherein the rotational displacement detecting means detects rotational displacement of the ball screw through the driven gear while rotating the ball screw by combining. 前記ステッピングモータ及び前記回転変位検出手段をそれぞれ前記アクチュエータ本体の基端部外表面に配設したことを特徴とする請求項1に記載のモールド幅変更用アクチュエータ。   2. The mold width changing actuator according to claim 1, wherein the stepping motor and the rotational displacement detecting means are arranged on the outer surface of the proximal end portion of the actuator body.
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