JP2003275896A - 溶接ｈ形鋼の溶接ビード整形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶接Ｈ形鋼のＨ形状及びその寸法を精度良く
しつつ、さらに、Ｈ形鋼が熱変形などにより相対変位し
た場合に対応しながら溶接ビードを整形することができ
る。 【解決手段】 フランジ材３０１，３０２の表面の一部
とウェブ材３０３とを溶着してＨ形鋼３００を製造する
ときに当該溶着部分に発生した溶接ビードに押し当てて
当該溶接ビードを整形する整形ロール４１，７１（５
１，８１）と、この整形ロール４１，７１（５１，８
１）の押し当て位置に対応してフランジ材３０１，３０
２の裏面に配置され、フランジ材３０１，３０２を支え
る支えロール９１，１０１とを備える。そして、整形ロ
ール４１，７１（５１，８１）及び支えロール９１，１
０１を揺動自在に支持する構造によって、Ｈ形鋼３００
の通材位置変化に追従させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フランジ材とウェ
ブ材とを溶接した際に、その溶接部分に発生する溶接ビ
ードを整形するための溶接Ｈ形鋼の溶接ビード整形装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図１２に示すように、溶接Ｈ形鋼
３００は、２枚の上下フランジ材３０１，３０２と１枚
のウェブ材３０３とが連続的に溶接点に供給されつつ、
溶接点直前に配置された給電チップ２０１が上フランジ
材３０１とウェブ材３０３の上部及び下フランジ材３０
２とウェブ材３０３の下部に押し当てられて、当該給電
チップ２０１から給電されて、ウェブ材３０３の上下端
面部と各フランジ材３０１，３０２の幅中央部とが溶融
加熱（高周波抵抗溶接）されるとともに溶接ピンチロー
ル２０２，２０２によって加圧力を付加されて接合形成
されていた。なお、給電チップ２０１は、高周波抵抗溶
接電源２０３により電源が供給されている。一般的にこ
のような製造方法により溶接Ｈ形鋼（以下、単にＨ形鋼
という。）は製造されていた。

【０００３】この製造方法では、溶接工程において、図
１３に示すように、フランジ材３０１，３０２とウェブ
材３０３の溶接点３０４には溶接ビード３０５が生じ
る。このような溶接ビード３０５をそのまま放置してお
くと、Ｈ形鋼３００の外観が損なわれてしまう。さら
に、Ｈ形鋼３００に塗装を施す際、塗料を溶接ビード３
０５の発生部分に十分に塗布できず、これにより、塗装
後極めて短時間で当該部分に錆が発生するといった問題
点がある。

【０００４】これらの問題点を解消するため、これまで
にいくつかの提案がなされている。例えば、特開平７−
９１５１号公報の「溶融亜鉛メッキ溶接Ｈ形鋼の溶接ビ
ード整形方法及び装置」には、そのような技術が開示さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この技術では、溶接装
置の出側において、図１４に示すように、圧潰ローラ・
ユニット２２０を固定配置し、各圧潰ローラ（整形ロー
ル）２２１をそれぞれボルト２２２によって溶接点３０
４に生じた溶接ビードに４０〜５０度の角度で押付け
て、溶接ビード３０５を整形している。しかしながら、
溶接ビードが形成されている部分が未だ赤熱している状
態ではウェブ材３０３とフランジ材３０１，３０２との
接合部の機械的強度が著しく低いので、溶接直後のその
ような部分に圧潰ローラ２２１を押し付けること、即ち
ウェブ材３０３とフランジ材３０１，３０２との接合部
に破断させようとする外力を作用させることは、この接
合部を破断し易くしてしまったり、Ｈ形鋼３００に寸法
変化を生じさせてしまう問題がある。

【０００６】また、溶接時にウェブ材３０３及びフラン
ジ材３０１，３０２の加熱温度差、投入電力の差等によ
って溶接後のＨ形鋼に変形（曲りや反り）或いは歪が生
じることは周知のことであるが、このような変形が生じ
た場合、前述したように固定配置されているビード整形
装置が相対的に位置変化するＨ形鋼を強制的に変形させ
てしまったり、或いはビード整形装置にそのようなＨ形
鋼の変形力により過大な力が作用し、ビード整形装置が
破損する問題がある。

【０００７】そこで、本発明は、前記問題に鑑みてなさ
れたものであり、溶接Ｈ形鋼の形状及びその寸法を精度
良くしつつ、さらに、Ｈ形鋼が熱変形などにより相対変
位した場合に対応しながら溶接ビードを整形することが
できる溶接Ｈ形鋼の溶接ビード整形装置の提供を目的と
している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記問題を解決するため
に、請求項１記載の発明に係る溶接Ｈ形鋼の溶接ビード
整形装置は、フランジ材の表面とウェブ材とを溶着して
Ｈ形鋼を製造するときに当該溶着部分に発生した溶接ビ
ードに押し当てて当該溶接ビードを整形する整形ロール
と、前記整形ロールの押し当て位置に対応して前記フラ
ンジ材の裏面に配置され、前記フランジ材を支える支え
ロールと、前記Ｈ形鋼の通材位置変化に、前記整形ロー
ル及び支えロールを追従させる追従手段と、を備えてい
ることを特徴としている。

【０００９】この請求項１記載の発明では、フランジ材
の表面とウェブ材とを溶着してＨ形鋼を製造するときに
当該溶着部分に発生した溶接ビードに押し当てて当該溶
接ビードを整形ロールにより整形するとともに、前記整
形ロールの押し当て位置に対応して前記フランジ材の裏
面に配置し、前記フランジ材を支えロールにより支え、
前記Ｈ形鋼の通材位置変化に応じて前記整形ロール及び
支えロールを追従させている。

【００１０】これにより、溶接後のＨ形鋼が変形する場
合でも、整形ロール及び支えロールをその変形に応じて
移動させて、整形ロールを溶接ビードに追従させてい
る。また、請求項２記載の発明に係る溶接Ｈ形鋼の溶接
ビード整形装置は、請求項１記載の発明に係る溶接Ｈ形
鋼の溶接ビード整形装置において、前記追従手段が、前
記整形ロール及び支えロールを上下左右に自在に支持す
ることで、前記整形ロール及び支えロールを前記Ｈ形鋼
の通材位置変化に追従させていることを特徴としてい
る。

【００１１】また、請求項３記載の発明に係る溶接Ｈ形
鋼の溶接ビード整形装置は、請求項２記載の発明に係る
溶接Ｈ形鋼の溶接ビード整形装置において、前記追従手
段が、前記Ｈ形鋼の送り方向に対して垂直方向に位置さ
れるとともに、回転自在に且つ前記垂直方向へ移動自在
に支持されている回転支持軸と、前記回転支持軸に取り
付けられて、その一端部に前記支えロールが回転自在に
取り付けられている第１の支持部材と、前記回転支持軸
に取り付けられて、その一端部に前記整形ロールが回転
自在に取り付けられている第２の支持部材と、を備えて
おり、前記回転支持軸が回動することで、前記第１及び
第２の支持部材が前記回転支持軸を中心に回動して、前
記整形ロール及び支えロールが、前記Ｈ形鋼の通材位置
変化に応じて上下に追従し、前記回転支持軸が前記垂直
方向に移動することで、前記第１及び第２の支持部材が
前記垂直方向に移動して、前記整形ロール及び支えロー
ルが、前記Ｈ形鋼の通材位置変化に応じて左右に追従す
ることを特徴としている。

【００１２】この請求項２及び３に記載の発明では、上
下左右に自在に支持して整形ロール及び支えロールをＨ
形鋼の通材位置変化に追従させている。また、請求項４
記載の発明に係る溶接Ｈ形鋼の溶接ビード整形装置は、
請求項３記載の発明に係る溶接Ｈ形鋼の溶接ビード整形
装置において、前記整形ロール及び支えロールの配設位
置に対して前記Ｈ形鋼の通材方向における前段に、前記
フランジ材の表面とウェブ材とを溶着するための溶接ピ
ンチロールが配置されており、前記ピンチロールを回転
自在に支持して、移動手段により上下方向に移動される
筐体に、前記回転支持軸が支持されていることを特徴と
している。

【００１３】この請求項４記載の発明では、Ｈ形鋼の寸
法に応じた溶接ピンチロールの移動操作に対応して整形
ロール及び支えロールを移動させている。すなわち、Ｈ
形鋼の寸法に応じて整形ロール及び支えロールの位置が
自動的に調整されるようになっている。そして、整形ロ
ール及び支えロールをＨ形鋼の通材位置変化に応じて上
下左右に追従させることを可能にする回転支持軸を支持
しつつ、そのようにＨ形鋼の寸法に応じて整形ロール及
び支えロールの位置を自動的に調整するようにしてい
る。

【００１４】また、請求項５記載の発明に係る溶接Ｈ形
鋼の溶接ビード整形装置は、請求項１乃至４のいずれか
に記載の発明に係る溶接Ｈ形鋼の溶接ビード整形装置に
おいて、前記整形ロールが、第１のフランジ材の表面と
ウェブ材の一端部との溶着部分に発生した溶接ビードに
押し当てて当該溶接ビードを整形する第１の整形ロール
と、第２のフランジ材の表面とウェブ材の他端部との溶
着部分に発生した溶接ビードに押し当てて当該溶接ビー
ドを整形する第２の整形ロールとからなり、前記支えロ
ールが、前記第１の整形ロールの押し当て位置に対応し
て前記第１のフランジ材の裏面に配置され、前記第１の
フランジ材を支える第１の支えロールと、前記第２の整
形ロールの押し当て位置に対応して前記第２のフランジ
材の裏面に配置され、前記第２のフランジ材を支える第
２の支えロールとからなることを特徴としている。

【００１５】この請求項５記載の発明では、第１のフラ
ンジ材及び第２のフランジ材とウェブ材との各溶接部分
に対応して整形ロール及び支えロールを備えており、こ
れも同様に、それら整形ロール及び支えロールをその変
形に応じて移動させて、第１及び第２の整形ロールを溶
接ビードに追従させている。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、ビ
ード整形装置に本発明を適用したものである。図１及び
図２は、ビード整形装置において溶接ビード３０５を整
形する部分である整形ロール４１，５１，７１，８１や
支えロール９１，１０１の配置を模式的に示す。この図
１及び図２に示すように、ビード整形装置は、通材進行
方向が図中矢印Ａ方向であるＨ形鋼に対して、第１及び
第２の溶接ピンチロール１１，２１の出側に溶接ビード
の整形のための複数の第１乃至第４の整形ロール４１，
５１，７１，８１を備えている。そして、これら第１乃
至第４の整形ロール４１，５１，７１，８１に対応する
ように配置した第１及び第２の支えロール９１，１０１
を備えている。

【００１７】第１及び第２の整形ロール４１，５１は、
第１のフランジ材である下フランジ材３０２とウェブ材
３０３の下端面部（一端部）との溶接部に押し当てるよ
うに配置されており、そして、第１の整形ロール４１
は、Ｈ形鋼３００の通材進行方向に向かってウェブ材３
０３の左側に配置されており、第２の整形ロール５１
は、Ｈ形鋼３００の通材進行方向に向かってウェブ材３
０３の右側に配置されている。そして、この第１及び第
２の整形ロール４１，５１が押し当てられる部位に対応
する下フランジ材３０２の裏面に、第１の支えロール９
１が配置されている。

【００１８】また、第３及び第４の整形ロール７１，８
１は、Ｈ形鋼の通材進行方向で第１及び第２の整形ロー
ル４１，５１の後方において、第２のフランジ材である
上フランジ材３０１とウェブ材３０３の上端面部（他端
部）との溶接部に押し当てるように配置されており、第
３の整形ロール７１は、Ｈ形鋼３００の通材進行方向に
向かってウェブ材３０３の左側に配置されており、第４
の整形ロール８１は、Ｈ形鋼３００の通材進行方向に向
かってウェブ材３０３の右側に配置されている。そし
て、この第３及び第４の整形ロール７１，８１が押し当
てられる部位に対応する上フランジ材３０１の裏面に、
第２の支えロール１０１が配置されている。

【００１９】図３は、Ｈ形鋼３００の取り込み側からみ
たビード整形装置の構成を示す図であって、下フランジ
３０２側の溶接ビード３０５を圧潰するための第１及び
第２の整形ロール４１，５１及び第１の支えロール９１
の配置を示す。下フランジ材３０２とウェブ材３０３と
の溶接部分に第１及び第２の整形ロール４１，５１を押
し当てるとともに、第１及び第２の整形ロール４１，５
１の押し当て部分に対応するウェブ材３０３の裏面に第
１の支えロール９１を配置している。

【００２０】本発明を適用したビード整形装置は、以上
のような構成部である溶接ピンチロール１１、第１及び
第２の整形ロール４１，５１、並びに第１の支えロール
９１が一体的に、また溶接ピンチロール２１、第３及び
第４の整形ロール７１，８１、並びに第２の支えロール
１０１が一体的に、Ｈ形鋼３００の寸法に応じて垂直方
向に移動可能に構成されている。次に、そのようなビー
ド整形装置の具体的構成について説明する。

【００２１】図４及び図５は、ビード整形装置１の具体
的構成を示す。ビード整形装置１は、大別して、回転自
在として第１及び第２の溶接ピンチロール１１，２１を
備えている第１及び第２の溶接ピンチロール機構１０，
２０と、第１乃至第４の整形ロール４１，５１，７１，
８１を備えている第１及び第２の整形ロール機構３０，
６０と、回転自在として第１及び第２の支えロール９
１，１０１を備えている第１及び第２の支えロール機構
９０，１００とを備えている。そして、このビード整形
装置１は、上下方向に延びるハウジングポスト１５１に
対して昇降自在に支持されている。

【００２２】図６は、第１及び第２の溶接ピンチロール
機構１０，２０の構成を示す。この図６に示すように、
第１の溶接ピンチロール機構１０は、Ｈ形鋼３００の下
側に配置されており、第２の溶接ピンチロール機構２０
は、第１の溶接ピンチロール機構１０とでＨ形鋼３００
を挟むようにして、Ｈ形鋼３００の上側に配置されてい
る。そして、第１及び第２の溶接ピンチロール機構１
０，２０はそれぞれ、フレーム１２，２２におけるＨ形
鋼３００の取り込み側に軸受等からなる回転支持機構１
３，２３を備えており、この回転支持機構１３，２３に
より各溶接ピンチロール１１，２１を回転自在に支持し
ている。

【００２３】また、図４に示すように、第１及び第２の
溶接ピンチロール機構１０，２０は、フレーム１２，２
２の一側面に支持部１２ｂ，２２ｂを設けており、この
支持部１２ｂ，２２ｂを介してハウジングポスト１５１
に設けられているレール１５２に上下後方に移動自在と
されて支持されている。さらに、そのフレーム１２，２
２には、第１及び第２の溶接ピンチロール機構１０，２
０を上下方向に移動するための移動手段である昇降機構
１４，２４が下側及び上側に取り付けられている。これ
により、第１及び第２の溶接ピンチロール機構１０，２
０は、レール１５２に沿って上下方向に昇降機構１４，
２４により操作可能とされ、第１及び第２の溶接ピンチ
ロール１１，２１がＨ形鋼３００に対して接離自在に操
作可能となされている。例えば、Ｈ形鋼３００を製造す
る際には、第１の溶接ピンチロール１１と第２の溶接ピ
ンチロール２１とは、その間の間隔が所定の間隔なるよ
うに位置され、具体的には、その間隔は、製造するＨ形
鋼３００の寸法に応じたものになっている。

【００２４】このような所定間隔とされた第１及び第２
の溶接ピンチロール１１，２１の間を上下フランジ材３
０１，３０２とウェブ材３０３とが通板されることで所
定形状のＨ形鋼３００が製造されるようになる。そし
て、図７に示すように、この第１の溶接ピンチロール機
構１０には、フレーム１２におけるＨ形鋼３００の通材
進行方向側（Ｈ形鋼３００の排出側）に、一対の支持部
（或いはブラケット部）１２ａ，１２ａにより第１のシ
ャフト１１０が回転自在に取り付けられている。同様
に、第２の溶接ピンチロール機構２０には、筐体２２の
Ｈ形鋼３００の進行方向側に、一対の支持部２２ａ，２
２ａにより第２のシャフト１２０が回転自在に取り付け
られている。

【００２５】第１のシャフト１１０は、前記一対の支持
部１２ａ，１２ａにより支持されて、Ｈ形鋼３００の通
材進行方向に対して垂直になるように配置されている。
シャフト１１０は、その中央が断面円形状の支持部（以
下、中央支持部という。）１１２をなし、その両側が中
央支持部１１２よりも大径の断面四角形状の支持部（以
下、側方支持部という。）１１３，１１３をなしてお
り、さらにその外側に断面円形状の支持部１１１からな
っている。また、その詳細を示す図８のように、第１の
シャフト１１０は、支持部１２ａ，１２ａと側方支持部
１１３，１１３の端面との間にそれぞれ隙間δを設けて
いる。すなわち、第１のシャフト１１０は、支持部１２
ａ，１２ａに左右方向に余裕を持って支持されており、
この結果、Ｈ形鋼３００の進行方向からみて左右方向に
移動可能とされている。また、側方支持部１１３には、
挿通孔１１３ａにピン１１５が挿通されている。

【００２６】また、図７で、第２のシャフト１２０につ
いても、第１のシャフト１１０と同様に構成されてい
る。すなわち、第２のシャフト１２０は、前記一対の支
持部２２ａ，２２ａにより支持されて、Ｈ形鋼３００の
通材進行方向に対して垂直になるように配置されてい
る。シャフト１２０は、その中央が断面円形状の中央支
持部１２２をなし、その両側が中央支持部１２２よりも
大径の断面四角形状の側方支持部１２３，１２３をなし
ており、さらにその外側に断面円形状の支持部１２１か
らなっている。また、側方支持部１２３には、挿通孔１
２３ａにピン１２５が挿通されている。また、第１のシ
ャフト１１０と同様に、第２のシャフト１２０は、支持
部２２ａ，２２ａと側方支持部１２３，１２３の端面と
の間にそれぞれ隙間δを設けている。すなわち、第２の
シャフト１２０についても、支持部２２ａ，２２ａに左
右方向に余裕を持って支持されており、この結果、Ｈ形
鋼３００の通材進行方向からみて左右方向に移動可能と
されている。

【００２７】図７に示すように、第１及び第２のシャフ
ト１１０，１２０はそれぞれ、第１及び第２の溶接ピン
チロール機構１０，２０に対して取り付けられ、且つ回
転自在に支持されている。この第１のシャフト１１０の
側方支持部１１３,１１３にはピン１１５，１１５が貫
通して、側方支持部１１３，１１３上面からピン１１
５，１１５が突出しており、これにより、第１のシャフ
ト１１０は、側方支持部１１３,１１３の上面にて、そ
のピン１１５，１１５により、水平方向に回転自在にし
て第１の整形ロール機構３０（図４、図５）の第１及び
第２の支持アーム３１，３２をそれぞれ支持している。
さらに、第１のシャフト１１０は、中央部１１２にて、
回転自在に第１の支えロール機構９０の本体部９２（図
４、図５）を回転自在に支持している。

【００２８】同様に、第２のシャフト１２０の側方支持
部１２３,１２３にはピン１２５，１２５が貫通して、
側方支持部１２３,１２３下面からピン１２５，１２５
が突出しており、これにより、第２のシャフト１２０
は、側方支持部１２３,１２３の下面にて、そのピン１
２５，１２５により、水平方向に回転自在にして第２の
整形ロール機構６０（図４、図５）の第３及び第４の支
持アーム６１，６２をそれぞれ支持している。さらに、
第２のシャフト１２０は、中央部１２２にて、回転自在
に第２の支えロール機構１００の本体部１０２（図４、
図５）を回転自在に支持している。

【００２９】このように、第１のシャフト１１０には、
第１の整形ロール機構３０及び第１の支えロール機構９
０が組み付けられ、第２のシャフト１２０には、第２の
整形ロール機構６０及び第２の支えロール機構１００が
組み付けられている。先ず、第１の整形ロール機構３０
及び第１の支えロール機構９０について説明する。図９
は、第１の整形ロール機構３０の構成を示す。

【００３０】第１の整形ロール機構３０は、第１及び第
２の支持アーム３１，３２、第１及び第２の整形ロール
４１，５１、並びに幅調整用ボルト３３を備えている。
第１及び第２の支持アーム３１，３２はそれぞれ、Ｈ形
鋼３００の左右それぞれに位置された略長手棒状体（図
４、図５）であり、略中央付近３１ａ，３２ａを前記ピ
ン１１５，１１５により回転自在に支持されている。こ
こで、第１及び第２の支持アーム３１，３２をそれぞれ
回転自在に支持している各ピン１１５，１１５に平板３
５を掛け渡し、この平板３５を各ピン１１５，１１５に
螺合するボルト３４，３４により固定することで、支持
アーム３１，３２はその上下方向が固定されている。

【００３１】そして、第１の支持アーム３１は、一端３
１ｂ側に第１の整形ロール４１を備えており、また、第
２の支持アーム３２は、一端３２ｂ側に第２の整形ロー
ル５１を備えている。図１０は、Ｈ形鋼３００の取り込
み側からみたビード整形装置の構成を示しており、第１
及び第２の整形ロール４１，５１近傍の構成を示す。こ
の図１０に示すように、第１の支持アーム３１（図９）
の一端３１ｂにボルト４２によって支持ブロック４３が
固定されており、この固定ブロック４３により第１の整
形ロール４１が回転自在に支持されている。例えば、第
１の整形ロール４１は、下フランジ材３０２に対して略
４５°をなすようにして支持されている。

【００３２】第２の整形ロール５１についても同様に、
第２の支持アーム３２（図９）の一端３２ｂにボルト５
２によって支持ブロック５３が固定されており、この固
定ブロック５３により回転自在に支持されている。そし
て、第２の整形ロール５１は、下フランジ材３０２に対
して略４５°をなすようにして支持されている。そし
て、この第１の整形ロール４１と第２の整形ロール５１
とは、ウェブ材３０３を挟むようにして配置されてお
り、第１の整形ロール４１と第２の整形ロール５１と
は、互いにその離間距離が自在に変化できるように、水
平方向で開閉できるようになされている。これは図９に
示したように第１及び第２の支持アーム３１，３２がピ
ン１１５，１１５により回転自在に支持されていること
による。

【００３３】なお、ボルト４２，５２により固定される
固定ブロック４３，５３に回転自在にして整形ロール４
１，５１を取り付けることで、各整形ロール４１，５１
は、各支持アーム３１，３２に容易に脱着ができるもの
とされている。また、図９及び図１１に示すように、第
１及び第２の支持アーム３１，３２には、その他端部３
１ｃ，３２ｃを連結する幅調整用ボルト３３が取り付け
られている。

【００３４】幅調整用ボルト３３は、第１及び第２の支
持アーム３１，３２の他端部３１ｃ，３２ｃの間の距離
を調整するように取り付けられている。このような幅調
整用ボルト３３は、第１の整形ロール４１と第２の整形
ロール５１との間の距離を調整するものとして機能す
る。すなわち、第１及び第２の支持アーム３１，３２が
それぞれ各ピン１１５，１１５によって回転自在に支持
されているので、その各他端部３１ｃ，３２ｃ間の距離
を調整すれば、一方の各一端部３１ｂ，３２ｂに配置さ
れている第１及び第２の整形ロール４１，５１の距離を
調整することができるようになっている。これにより、
第１及び第２の整形ロール４１，５１は、Ｈ形鋼の溶接
ビード部に対して接離可能となり、適当な力により溶接
ビード部を圧接することができるようになっている。

【００３５】このように構成されている第１の整形ロー
ル機構３０は、さらに、図７に示すように、第１のシャ
フト１１０の側方支持部１１３,１１３上側面から突出
したピン１１５，１１５により第１及び第２の支持アー
ム３１，３２が支持されている構造をなしている。これ
により、図９に示すように、第１のシャフト１１０を回
転軸として、第１及び第２の整形ロール４１，５１が回
動可能とされている。すなわち、第１の整形ロール機構
３０は、第１及び第２の整形ロール４１，５１を、その
間隔を所定の間隔に維持しながらも、すなわち、適当な
力により溶接ビード部を圧接することを維持しながら、
略上下方向に揺動可能に支持している。

【００３６】一方、図４及び図５に示すように、第１の
支えロール機構９０は、本体部９２が第１のシャフト１
１０の中央支持部１１２で回転自在に支持されており、
その本体部９２の一端側に回転自在にした第１の支えロ
ール９１を備えている。第１の支えロール９１は、図１
０に示すように、軸受等からなる回転支持機構９４を介
して本体部９２に対して回転自在に支持されている。本
体部９２の他端部９２ａには、図４、図５及び図１１に
示すように、２個の高さ調整用ボルト９３，９３が取り
付けられている。この高さ調整用ボルト９３，９３は、
他端部９２ａから上側に突出された端部９３ａが第１及
び第２の支持アーム３１，３２の一端の下側面３１ｄ，
３２ｄと当接しており、その突出量を調整することで、
その他端部９２ａと第１及び第２の支持アーム３１，３
２の一端との間の距離を調整する。この高さ調整用ボル
ト９３，９３により、第１及び第２の整形ロール４１，
５１と第１の支えロール９１との間の距離を調整するこ
とができる。すなわち、本体部９２が前述したように第
１のシャフト１１０によって回転自在に支持されている
ので、当該本体部９２の他端部９２ａと第１及び第２の
支持アーム３１，３２の一端との間の距離を調整するこ
とで、本体部９２の一端側に配置されている第１の支え
ロール９１と第１及び第２の整形ロール４１，５１との
間の距離を調整することができ、これにより、第１の支
えロール９１を第１及び第２の整形ロール４１，５１と
下フランジ材３０２を挟み込む方向に移動可能にしてい
る。換言すれば、本体部９２の他端部９２ａと第１及び
第２の支持アーム３１，３２の一端とを高さ調整用ボル
ト９３，９３で突っ張りあうことで、第１の支えロール
９１を第１及び第２の整形ロール４１，５１と下フラン
ジ材３０２を挟み込む方向に移動可能にしているといえ
る。

【００３７】またさらに、図４及び図５に示したよう
に、第１の整形ロール機構３０の第１及び第２の整形ロ
ール４１，５１が第１のシャフト１１０を中心として回
転可能とされているので、第１の支えロール９１は、高
さ調整用ボルト９３，９３により第１及び第２の整形ロ
ール４１，５１との間の距離を一定に保った状態で、当
該第１及び第２の整形ロール４１，５１とともに上下方
向に揺動可能な機構として実現されている。

【００３８】また、図８に示したように、第１のシャフ
ト１１０が左右方向に移動自在とされて支持されてい
る。したがって、図１０で、第１及び第２の整形ロール
４１，５１並びに第１の支えロール９１は、左右方向
（水平方向）に揺動可能な機構として実現されている。
また、図４及び図５のように、第１のシャフト１１０が
第１の溶接ピンチロール機構１０に取り付けられている
ことから、第１のシャフト１１０に組み付けられている
第１の整形ロール機構３０及び第１の支えロール機構９
０は、第１の溶接ピンチロール機構１０とともに変位す
ることになる。

【００３９】以上、図４及び図５に示した第１のシャフ
ト１１０に組み付けられた第１の整形ロール機構３０及
び第１の支えロール機構９０について説明したが、第２
のシャフト１２０に組み付けられている第２の整形ロー
ル機構６０及び第２の支えロール機構１００も同様な構
成として実現されている。なお、第２の整形ロール機構
６０及び第２の支えロール機構１００はそれぞれ、第１
の整形ロール機構３０及び第１の支えロール機構９０と
Ｈ形鋼３００の搬送路について略対象的な構成をなして
いる。

【００４０】すなわち、第２の整形ロール機構６０は、
図４、図５及び図１１に示すように、第３及び第４の支
持アーム６１，６２、第１及び第２の整形ロール７１，
８１、並びに幅調整用ボルト６３を備えている。第３及
び第４の支持アーム６１，６２はそれぞれ、Ｈ形鋼の左
右それぞれに位置された略長手棒状体であり、略中央付
近６１ａ，６２ａを前記ピン１２５，１２５により回転
自在に支持されている。ここで、第３及び第４の支持ア
ーム６１，６２をそれぞれ回転自在に支持している各ピ
ン１２５，１２５に平板６５を掛け渡し、この平板６５
を各ピン１２５，１２５に螺合するボルト６４，６４に
より固定することで、支持アーム６１，６２はその上下
方向が固定されている。

【００４１】そして、第３の支持アーム６１は、一端６
１ｂ側に第１の整形ロール７１を備えており、また、第
４の支持アーム６２は、一端６２ｂに第２の整形ロール
８１を備えている。ここで、詳細を図示しないが、図１
０に示した第１及び第２の整形ロール４１，５１と同様
に、第３の支持アーム６１の一端６１ｂにボルトによっ
て支持ブロックが固定されており、この固定ブロックに
より第３の整形ロール７１が回転自在に支持されてい
る。そして、第３の整形ロール７１は、上フランジ材３
０１に対して略４５°をなすようにして支持されてい
る。

【００４２】また、第４の整形ロール８１についても同
様に、第４の支持アーム６２の一端６２ｂにボルトによ
って支持ブロックが固定されており、この固定ブロック
により回転自在に支持されている。そして、第４の整形
ロール８１は、上フランジ材３０１に対して略４５°を
なすようにして支持されている。そして、第３の整形ロ
ール７１と第４の整形ロール８１とは、ウェブ材３０３
を挟むようにして配置されており、第３の整形ロール７
１と第４の整形ロール８１とは、水平方向で開閉できる
ようになされている。これは、前述したように第３及び
第４の支持アーム６１，６２がピン１２５，１２５によ
り回転自在に支持されていることによる。

【００４３】なお、ボルトにより固定される固定ブロッ
クに回転自在にして整形ロール７１，８１を取り付けて
おくことで、各整形ロール７１，８１は、各支持アーム
６１，６２に容易に脱着ができるものとされている。ま
た、図１１に示すように、第３及び第４の支持アーム６
１，６２には、その他端部６１ｃ，６２ｃを連結する幅
調整用ボルト６３が取り付けられている。幅調整用ボル
ト６３は、第１及び第２の支持アームの他端部６１ｃ，
６２ｃの間の距離を調整するように取り付けられてい
る。このような幅調整用ボルト６３は、第３の整形ロー
ル７１と第２の整形ロール８１との間の距離を調整する
ものとして機能する。すなわち、第３及び第４の支持ア
ーム６１，６２がそれぞれ各ピン１２５，１２５によっ
て回転自在に支持されているので、その各他端部６１
ｃ，６２ｃ間の距離を調整すれば、一方の各一端部６１
ｂ，６２ｂに配置されている第３及び第４の整形ロール
７１，８１の距離を調整することができるようになって
いる。これにより、第３及び第４の整形ロール７１，８
１は、Ｈ形鋼３００の溶接ビード部に対して接離可能と
なり、適当な力により溶接ビード部を圧接することがで
きるようになっている。

【００４４】このように構成されている第２の整形ロー
ル機構６０は、さらに、図７に示すように、第２のシャ
フト１２０の側方支持部１２３,１２３下側面から突出
したピン１２５，１２５により第３及び第４の支持アー
ム６１，６２が支持されている構造をなしている。これ
により、第２のシャフト１２０を回転軸として、第３及
び第４の整形ロール７１，８１が回動可能とされてい
る。すなわち、第２の整形ロール機構６０は、第３及び
第４の整形ロール７１，８１を、その間隔を所定の間隔
に維持しながらも、すなわち、適当な力により溶接ビー
ド部を圧接することを維持しながら、略上下方向に揺動
可能に支持している。

【００４５】一方、図４及び図５に示すように、第２の
支えロール機構１００は、本体部１０２が第２のシャフ
ト１２０の中央支持部１２２で回転自在に支持されてお
り、その本体部１０２の一端側に回転自在にした第２の
支えロール１０１を備えている。第２の支えロール１０
１は、図１０に示す第１の支えロール９１の構成部分と
同様に、軸受等からなる回転支持機構を介して本体部１
０２に対して回転自在に支持されている。

【００４６】本体部１０２の他端部１０２ａには、図
４、図５及び図１１に示すように、２個の高さ調整用ボ
ルト１０３，１０３が取り付けられている。この高さ調
整用ボルト１０３，１０３は、他端部１０２ａから下側
に突出された端部１０３ａが第３及び第４の支持アーム
６１，６２の一端の上側面６１ｄ，６２ｄと当接してお
り、その突出量を調整することで、その他端部１０２ａ
と第３及び第４の支持アーム６１，６２の一端との間の
距離を調整する。この高さ調整用ボルト１０３，１０３
により、第３及び第４の整形ロール７１，８１と第２の
支えロール１０１との間の距離を調整することができ
る。すなわち、本体部１０２が前述したように第２のシ
ャフト１２０によって回転自在に支持されているので、
当該本体部１０２の他端部１０２ａと第３及び第４の支
持アーム６１，６２の一端との間の距離を調整すること
で、本体部１０２の一端側に配置されている第２の支え
ロール１０１と第３及び第４の整形ロール７１，８１と
の間の距離を調整することができ、これにより、第２の
支えロール１０１を第３及び第４の整形ロール７１，８
１と上フランジ材３０１を挟み込む方向に移動可能にし
ている。換言すれば、本体部１０２の他端部１０２ａと
第３及び第４の支持アーム６１，６２の一端とを高さ調
整用ボルト１０３，１０３で突っ張りあうことで、第２
の支えロール１０１を第３及び第４の整形ロール７１，
８１と上フランジ材３０１を挟み込む方向に移動可能に
しているといえる。

【００４７】またさらに、前述したように、第２の整形
ロール機構６０の第３及び第４の整形ロール７１，８１
が第２のシャフト１１０を中心として回転可能とされて
いるので、第２の支えロール１０１は、高さ調整用ボル
ト１０３，１０３により第３及び第４の整形ロール７
１，８１との間の距離を一定に保った状態で、当該第３
及び第４の整形ロール７１，８１とともに上下方向に揺
動可能な機構として実現されている。

【００４８】また、第２のシャフト１２０が左右方向に
移動自在とされて支持されている。したがって、第３及
び第４の整形ロール７１，８１並びに第２の支えロール
１０１は、左右方向（水平方向）に揺動可能な機構とし
て実現されている。また、第２のシャフト１２０が第２
の溶接ピンチロール機構２０に取り付けられていること
から、第２のシャフト１２０に組み付けられている第２
の整形ロール機構６０及び第２の支えロール機構１００
は、第２の溶接ピンチロール機構２０とともに変位する
ことになる。

【００４９】以上のようにビード整形装置が構成されて
いる。このビード整形装置は、Ｈ形鋼の溶接の際に次の
ように動作する。先ず、図４及び図５でＨ形鋼３００が
通板される前に、第１及び第２の溶接ピンチロール機構
１０，２０はＨ形鋼３００の寸法等に応じて所定位置に
移動し、第１乃至第４の整形ロール４１，５１，７１，
８１及び第１及び第２の支えロール９１，１０１を所定
位置に配置する。例えば、図５に示すように、第２の整
形ロール機構６０をＢ位置からＣ位置に示すように搬送
して、第１の溶接ピンチロール機構１０に取り付けて、
その後、第１の溶接ピンチロール機構１０が所定位置に
移動する。

【００５０】また、このときの所定位置への移動は、レ
ール１５２によって移動自在に支持されている第１及び
第２の溶接ピンチロール機構１０，２０を、昇降機構１
４，２４が操作することで行う。続いて、上下フランジ
材３０１，３０２及びウェブ材３０３を通板しつつ、溶
接を開始する。溶接するための構成としては、前記図１
及び図２に示したような構成が挙げられる。すなわち、
２枚の上下フランジ材３０１，３０２と１枚のウェブ材
３０３とを連続的に溶接点に供給しつつ、溶接点直前に
配置された給電チップ２０１を上フランジ材３０１とウ
ェブ材３０３の上部及び下フランジ材３０２とウェブ材
３０３の下部に押し当てて、当該給電チップ２０１から
給電して、ウェブ材３０３の上下端面部と各フランジ材
３０１，３０２の幅中央部とを溶融加熱（高周波抵抗溶
接）すると共に溶接ピンチロール１１，２１によって加
圧力を付加して接合する。

【００５１】そして、このとき、ビード整形装置では、
第１の支えロール９１により下フランジ材３０２を下側
で支えつつ、第１及び第２の整形ロール４１，５１で、
ウェブ材３０３の下端部と下フランジ材３０２との溶接
点に発生する溶接ビードを押し潰し、また、第２の支え
ロール１０１により上フランジ材３０１を上側で支えつ
つ、第３及び第４の整形ロール７１，８１で、ウェブ材
３０３の上端部と上フランジ材３０１との溶接点に発生
する溶接ビードを押し潰す。

【００５２】なお、整形ロール４１，５１，７１，８１
による溶接ビードの整形は、必要最小限の力で実現する
ことが望ましく、このため整形ロール４１，５１，７
１，８１を可能な限り溶接点に近接して取り付け、溶接
ビードが未凝固な状態で整形することが好ましいことは
いうまでもない。このように、ビード整形装置１は動作
するが、ビード整形装置１は、前述したように、第１の
整形ロール４１と第２の整形ロール５１とが互いに距離
を一定に保ちつつ上下方向に揺動することができように
構成されているとともに、第１の支えロール９１もこの
第１及び第２の整形ロール４１，５１とともに上下方向
に揺動できるように構成されている。そして、図８のよ
うに、第１のシャフト１１０が左右方向に移動自在に支
持されていることで、第１及び第２の整形ロール４１，
５１並びに第１の支えロール９１が左右方向に揺動でき
るように構成されている。また、同様に、第３の整形ロ
ール７１と第４の整形ロール８１とが互いに距離を一定
に保ちつつ上下方向に揺動することができように構成さ
れているとともに、第２の支えロール１０１もこの第３
及び第４の整形ロール７１，８１とともに上下方向に揺
動できるように構成されている。そして、第３及び第４
の整形ロール７１，８１並びに第２の支えロール１０１
も左右方向に揺動できるように構成されている。

【００５３】これにより、熱変形等によりＨ形鋼３００
に曲りや反り等が生じて、Ｈ形鋼３００の鋼材位置が上
下左右どちらかにずれても、各整形ロール４１，５１，
７１，８１及び各支えロール９１，１０１がそのＨ形鋼
３００に追従することができるので、各整形ロール４
１，５１，７１，８１を溶接ビード部に的確に当てるこ
とができるようになる。これにより、例えば、Ｈ形鋼３
００の曲りや反り等の変形によりビード整形装置１がＨ
形鋼３００を強制的に変形させてしまったり、ビード整
形装置１に過大な力が作用し、ピード整形装置１が破損
してしまったりすることを防止することができる。さら
に、このような追従構造が簡単な構造により実現されて
いる。

【００５４】また、ビード整形装置１は、種々の寸法の
Ｈ形鋼にも対応して、ビード整形することができる。ビ
ード整形装置は、図４、図５及び図１１に示したよう
に、第１及び第２の溶接ピンチロール機構１０，２０が
上下方向に移動可能にされている。そして、各整形ロー
ル４１，５１，７１，８１及び各支えロール９１，１０
１は、この１及び第２の溶接ピンチロール機構１０，２
０とともに移動するように組み付けられている。これに
より、ビード整形装置は、Ｈ形鋼３００の寸法に合わせ
て第１及び第２の溶接ピンチロール機構１０，２０の第
１及び第２の溶接ピンチロール１１，２１を配置すれ
ば、同時に各整形ロール４１，５１，７１，８１及び各
支えロール９１，１０１もそれに応じた位置に配置され
ることになるので、種々の寸法のＨ形鋼に対応してビー
ド整形することができるようになる。

【００５５】以上、本発明の実施の形態について説明し
た。しかし、本発明は、前述の実施の形態として実現さ
れることに限定されるものではない。すなわち、前述の
実施の形態では、ビード整形装置１を具体的な構成及び
その構成部分の配列を挙げて説明したが、これに限定さ
れるものではない。例えば、整形ロールの配置順序とし
て、下側に位置されている第１及び第２の整形ロール４
１，５１の方を溶接ピンチロール寄りに配置している
が、上側に位置されている第３及び第４の整形ロール７
１，８１を溶接ピンチロール寄りに配置し、その後ろに
下側の第１及び第２の整形ロール４１，５１を配置して
もよい。また、上下の整形ロール４１，５１，７１，８
１を溶接ピンチロールから同じ離れた位置に配置しても
よい。

【００５６】また、整形ロール４１，５１，７１，８１
及び支えロール９１，１０１を上下左右方向に自在に或
いは揺動自在に支持する構造についても前述の実施の形
態で説明した構造に限定されるものではない。なお、前
述の実施の形態の説明において、第１乃至第４の支持ア
ーム３１，３２，６１，６２、第１及び第２の支えロー
ル機構９０，１００の本体部９２，１０２並びに第１及
び第２のシャフト１１０，１２０は、Ｈ形鋼の通材位置
変化に整形ロール及び支えロールを追従させる追従手段
を構成している。具体的には、第１及び第２のシャフト
１１０，１２０は、Ｈ形鋼の送り方向に対して垂直方向
に位置されるとともに、回転自在に且つ前記垂直方向へ
移動自在に支持されている回転支持軸を構成し、また、
第１乃至第４の支持アーム３１，３２，６１，６２は、
回転支持軸に取り付けられて、その一端部に整形ロール
４１，５１，７１，８１が回転自在に取り付けられてい
る第１の支持部材を構成し、第１及び第２の支えロール
機構９０，１００の本体部９２，１０２は、回転支持軸
に取り付けられて、その一端部に支えロール９１，１０
１が回転自在に取り付けられている第２の支持部材を構
成している。

【００５７】そして、回転支持軸である第１及び第２の
シャフト１１０，１２０が回動することで、第１及び第
２の支持部材である第１乃至第４の支持アーム３１，３
２，６１，６２並びに第１及び第２の支えロール機構９
０，１００の本体部９２，１０２が第１及び第２のシャ
フト１１０，１２０を中心に回動して、整形ロール４
１，５１，７１，８１及び支えロール９１，１０１がＨ
形鋼の通材位置変化に応じて上下に追従し、第１及び第
２のシャフト１１０，１２０が前記垂直方向に移動する
ことで、第１乃至第４の支持アーム３１，３２，６１，
６２並びに第１及び第２の支えロール機構９０，１００
の本体部９２，１０２が前記垂直方向に移動して、整形
ロール４１，５１，７１，８１及び支えロール９１，１
０１がＨ形鋼の通材位置変化に応じて左右に追従するよ
うになっている。

【００５８】また、前述の実施の形態の説明において、
下側の第１及び第２の整形ロール４１，５１は、特許請
求の範囲の記載における第１の整形ロールに該当し、上
側の第３及び第４の整形ロール７１，８１は、特許請求
の範囲の記載における第２の整形ロールに該当する。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、溶接後のＨ形鋼が変形する場合でも整形ロ
ール及び支えロールをその変形に応じて移動させて、整
形ロールを溶接ビードに追従させることができ、例え
ば、これにより、連続的にかつ安定してビード整形が可
能になる。特に、請求項２及び３に記載の発明によれ
ば、簡単な構成により、整形ロール及び支えロールをそ
の変形に応じて移動させて、整形ロールを溶接ビードに
追従させることができる。また、請求項４に記載の発明
によれば、Ｈ形鋼の寸法に応じて整形ロール及び支えロ
ールの位置を自動的に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のビード整形装置における溶接ビードを
整形する部分の概略構成を示す側面図ある。

【図２】本発明のビード整形装置における溶接ビードを
整形する部分の概略構成を示す図であって、前記図２と
は反対側からみた側面図である。

【図３】第１及び第２の整形ロール及び第１の支えロー
ルの位置関係を示す正面図である。

【図４】ビード整形装置を備えている設備の構成を示す
側面図である。

【図５】ビード整形装置を備えている設備の構成を示す
他の側面図である。

【図６】ビード整形装置の溶接ピンチロール機構の構成
を示す図である。

【図７】ビード整形装置の構成を示す図であって、ビー
ド整形装置を背面から見た断面図である。

【図８】第１のシャフト及びその近傍の構成を示す図で
ある。

【図９】ビード整形装置の第１の整形ロール機構を示す
平面図である。

【図１０】ビード整形装置の第１及び第２の整形ロール
並びに支えロールの構成を示す図であって、ビード整形
装置を正面から見た断面図である。

【図１１】ビード整形装置を示す背面図である。

【図１２】従来の溶接Ｈ形鋼の製造方法における溶接工
程の模式的説明図である。

【図１３】溶接Ｈ形鋼と、そのＨ形鋼に発生する溶接ビ
ードとを示す図である。

【図１４】特開平７−９１５１号公報に開示されている
溶接ビード整形装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ ビード整形装置 １０，２０ 溶接ピンチロール機構 １１，２１ 溶接ピンチロール ３０，６０ 整形ロール機構 ３１，３２，６１，６２ 支持アーム ４１，５１，７１，８１ 整形ロール ９０，１００ 支えロール機構 ９１，１０１ 支えロール １１０，１２０ シャフト １１５，１２５ ピン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フランジ材の表面とウェブ材とを溶着し
   てＨ形鋼を製造するときに当該溶着部分に発生した溶接
   ビードに押し当てて当該溶接ビードを整形する整形ロー
   ルと、 前記整形ロールの押し当て位置に対応して前記フランジ
   材の裏面に配置され、前記フランジ材を支える支えロー
   ルと、 前記Ｈ形鋼の通材位置変化に、前記整形ロール及び支え
   ロールを追従させる追従手段と、 を備えていることを特徴とする溶接Ｈ形鋼の溶接ビード
   整形装置。
2. 【請求項２】 前記追従手段は、前記整形ロール及び支
   えロールを上下左右に自在に支持することで、前記整形
   ロール及び支えロールを前記Ｈ形鋼の通材位置変化に追
   従させていることを特徴とする請求項１記載の溶接Ｈ形
   鋼の溶接ビード整形装置。
3. 【請求項３】 前記追従手段は、前記Ｈ形鋼の送り方向
   に対して垂直方向に位置されるとともに、回転自在に且
   つ前記垂直方向へ移動自在に支持されている回転支持軸
   と、前記回転支持軸に取り付けられて、その一端部に前
   記支えロールが回転自在に取り付けられている第１の支
   持部材と、前記回転支持軸に取り付けられて、その一端
   部に前記整形ロールが回転自在に取り付けられている第
   ２の支持部材と、を備えており、 前記回転支持軸が回動することで、前記第１及び第２の
   支持部材が前記回転支持軸を中心に回動して、前記整形
   ロール及び支えロールが、前記Ｈ形鋼の通材位置変化に
   応じて上下に追従し、前記回転支持軸が前記垂直方向に
   移動することで、前記第１及び第２の支持部材が前記垂
   直方向に移動して、前記整形ロール及び支えロールが、
   前記Ｈ形鋼の通材位置変化に応じて左右に追従すること
   を特徴とする請求項２記載の溶接Ｈ形鋼の溶接ビード整
   形装置。
4. 【請求項４】 前記整形ロール及び支えロールの配設位
   置に対して前記Ｈ形鋼の通材方向における前段に、前記
   フランジ材の表面とウェブ材とを溶着するための溶接ピ
   ンチロールが配置されており、 前記ピンチロールを回転自在に支持して、移動手段によ
   り上下方向に移動される筐体に、前記回転支持軸が支持
   されていることを特徴とする請求項３記載の溶接Ｈ形鋼
   の溶接ビード整形装置。
5. 【請求項５】 前記整形ロールは、第１のフランジ材の
   表面とウェブ材の一端部との溶着部分に発生した溶接ビ
   ードに押し当てて当該溶接ビードを整形する第１の整形
   ロールと、第２のフランジ材の表面とウェブ材の他端部
   との溶着部分に発生した溶接ビードに押し当てて当該溶
   接ビードを整形する第２の整形ロールとからなり、前記
   支えロールは、前記第１の整形ロールの押し当て位置に
   対応して前記第１のフランジ材の裏面に配置され、前記
   第１のフランジ材を支える第１の支えロールと、前記第
   ２の整形ロールの押し当て位置に対応して前記第２のフ
   ランジ材の裏面に配置され、前記第２のフランジ材を支
   える第２の支えロールとからなることを特徴とする請求
   項１乃至４のいずれかに記載の溶接Ｈ形鋼の溶接ビード
   整形装置。