JP2004276073A - Ｕｏｅ鋼管の搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】溶接中のＵＯＥ鋼管が上下動しないようなＵＯＥ鋼管の搬送装置を得る。
【解決手段】ＵＯＥ鋼管１０の外面溶接機１３への搬入を、Ｖ型受座１１付チェ−ンコンベア３および４で行うＵＯＥ鋼管の搬送装置において、前記チェ−ンコンベア３または４の隣り合うチェ−ンリンクを接続するピンが、チェ−ンコンベア３または４を駆動するスプロケットホイ−ル５および６を離脱したり噛み合ったりするときに、チェ−ンコンベア３または４のチェ−ン７が上下動する影響を避けるために、駆動側スプロケットホイ−ル５と従動側スプロケットホイ−ル６との中間に位置する上部側のチェ−ン７を、前記ピンの中心がスプロケットホイ−ルの５および６のピッチ円の最上端部よりも高い位置になるように支持することを特徴とするＵＯＥ鋼管の搬送装置。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＵＯＥ鋼管のシ−ム部を外面溶接するときに、ＵＯＥ鋼管を搬送するＵＯＥ鋼管の搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＵＯＥ鋼管（以下、単に鋼管という）のシ−ム部を外面溶接するときには、鋼管をその長手方向に沿って外面溶接機に送り込みながら溶接を行なうが、送り込む速度が変動すると、溶接部の品質が劣化する恐れがあるので、一定の速度で送り込むことが必要になる。
【０００３】
このような鋼管の外面溶接において、鋼管を外面溶接機に送り込む方式には、従来から鋼管を１本ずつ載せた台車を走行させる走行台車方式と、Ｖ字型ロ−ラを有する搬送テ−ブルで搬送するＶ字型ロ−ラ方式の２つの方式がある。
【０００４】
しかしながら、台車走行方式は、台車を溶接に適した一定速度で走行させ、かつシ−ム部を溶接機のト−チの位置に合わせて鋼管を送り込むことができるので、溶接部の品質レベルを高めることはできるが、１本の鋼管の外面溶接が終った後に、次の鋼管を外面溶接機に送り込むために、走行台車を溶接前の位置まで戻さなければならないので、戻す分だけ時間がかかる。
【０００５】
また、Ｖ字型ロ−ラ方式は、複数本のＶ字型ロ−ラで順次鋼管を送り込むため、台車走行方式よりも作業能率は向上する。しかしながら、ロ−ラの軸方向に沿った断面がＶ字型（全断面としてはきね型）となっているため、ロ−ラの幅方向中央部から両端部に向かうほどロ−ラの周速が速くなり、鋼管がロ−ラからロ−ラへと乗り移るときに、鋼管がロ−ラの幅方向中心から左右にずれて乗り移ったり、ロ−ラに磨耗した部分があったりすると、搬送速度が変動し、溶接部の品質を劣化させる恐れがある。
【０００６】
このような問題を解消するために、鋼管をロ−ラではなくて、チェ−ンコンベアで搬送しながら、外面溶接する方法も採用されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００７】
【非特許文献１】
鉄鋼便覧 第三巻（２）ｐ１１２４
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の鋼管をチェ−ンコンベアで外面溶接機に送り込む方式には、次のような問題点がある。
（１）チェ−ンコンベアの隣り合うチェ−ンリンクを接続するピンが、チェ−ンコンベアを駆動するスプロケットホイ−ルの歯から離脱したり、噛み合ったりするときに、ピンに接続されている鋼管のＶ型受座が上下動して溶接品質に影響を与える。
（２）同じように、チェ−ンコンベアの隣り合うチェ−ンリンクを接続するピンが、チェ−ンコンベアを駆動するスプロケットホイ−ルの歯から離脱したり、噛み合ったりするときに、チェ−ンコンベアの搬送速度がサイクリックに変動するので、溶接速度もサイクリックに変動し、同じように溶接品質に影響を与える。
【０００９】
これは、多角形のスプロケットホイ−ルの歯と、チェ−ンリンクを構成するピンとを噛み合わせて、チェ−ンを駆動することから、ピンがスプロケットホイ−ルの歯から離脱する瞬間には、チェ−ン速度は最大となり、次のピンがスプロケットホイ−ルの歯から離脱するまでの中間点でチェ−ンの速度は最小となること、およびピンがスプロケットホイ−ルの歯から離脱した後、チェ−ンの自重によりピンが下方に移動することに起因するものである。
【００１０】
この発明は、従来技術の上述のような問題点を解消するためになされたものであり、鋼管の外面溶接時に、鋼管が上下動せず、かつ搬送速度も変動しないので、良好な溶接品質を得ることのできる鋼管の搬送装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＵＯＥ鋼管の搬送装置は、ＵＯＥ鋼管の外面溶接機への搬入を、Ｖ型受座付チェ−ンコンベアで行うＵＯＥ鋼管の搬送装置において、前記チェ−ンコンベアの隣り合うチェ−ンリンクを接続するピンが、チェ−ンコンベアを駆動するスプロケットホイ−ルを離脱したり噛み合ったりするときに、チェ−ンコンベアのチェ−ンが上下動する影響を避けるために、駆動側スプロケットホイ−ルと従動側スプロケットホイ−ルとの中間に位置する上部側のチェ−ンを、前記ピンの中心がスプロケットホイ−ルのピッチ円の最上端部よりも高い位置になるように支持するものである。
【００１２】
また、前記チェ−ンコンベアを駆動するスプロケットホイ−ルが多角形に形成されていることに起因して、チェ−ンコンベアの搬送速度がサイクリックに変動するのを防止するために、スプロケットホイ−ルの回転速度を制御して、チェ−ンコンベアの搬送速度が一定速度になるようにしたものである。
【００１３】
本発明に係るＵＯＥ鋼管の搬送装置においては、鋼管をＶ型受座で支持しながらチェ−ンコンベアで外面溶接機に搬入するときに、駆動側スプロケットホイ−ルと従動側スプロケットホイ−ルとの中間に位置する上部側のチェ−ンを、ピンの中心がスプロケットホイ−ルのピッチ円の最上端部よりも高い位置になるように支持するので、溶接中の鋼管が上下動することはなく、溶接品質を向上させることができる。
【００１４】
また、スプロケットホイ−ルの回転数を制御して、チェ−ンコンベアの搬送速度を一定速度にするようにしているので、さらに溶接品質を向上させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明のＵＯＥ鋼管の搬送装置の説明図であり、（ａ）は搬送装置の平面図、（ｂ）は搬送装置の側面図である。
【００１６】
この搬送装置は、駆動モ−タ１により減速機２を介して駆動される２台のチェ−ンコンベア３および４とから構成されている。この搬送装置を詳述すると、チェ−ンコンベア３および４は、それぞれ駆動側スプロケットホイ−ル５と、従動側スプロケットホイ−ル６と、駆動側スプロケットホイ−ル５と従動側スプロケットホイ−ル６との間に掛け回されている無端状のチェ−ン７とから構成され、前記減速機２からの駆動力が駆動側スプロケットホイ−ル５に伝達されることにより、駆動側スプロケットホイ−ル５が回転し、チェ−ン７を回転させるようになっている。
【００１７】
チェ−ン７の外側にはＶ字状の受座１１が複数設けられており、搬送中のＵＯＥ鋼管（以下、単に鋼管という）１０が、チェ−ン７の幅方向にずれないようになっている。
【００１８】
この搬送装置により、鋼管１０の外面溶接をする方法を説明すると、外面溶接機１３の入側に配置されたＶ型ロ−ラからなる搬送ロ−ル１４で搬送されてきた鋼管１０は、その先端が外面溶接機１３と搬送ロ−ル１４との間に設置された昇降ロ−ル１５に到達すると、昇降ロ−ル１５に設けられた接触検知装置１６により通過が検知され、昇降ロ−ル１５は鋼管１０が、外面溶接機１３内に配置されたチェ−ンコンベア３および４に受け入れられる高さまで上昇する。
【００１９】
そして、鋼管１０がチェ−ンコンベア３に受け入れられると、鋼管１０は動かないように上方から押えロ−ル１７または１８に押えられながら前進し、溶接ト−チ１９によりそのシ−ム部が溶接される。なお、溶接中の鋼管１０の移動速度が、速度検出装置２０および２１により検出され、その検出値に基づいて後述するスプロケットホイ−ルの回転数制御が行われる。
【００２０】
鋼管１０の溶接が進行し、鋼管１０の後端が昇降ロ−ル１５に到達すると、昇降ロ−ル１５に設けられた通過検知装置２２により通過が検知され、昇降ロ−ル１５は下降し、次の鋼管１０が搬入されるまで待機する。なお、図１において、符号２３および２４は溶接を行うための集電装置である。
【００２１】
本発明のＵＯＥ鋼管の搬送装置においては、チェ−ンコンベア３および４の駆動側スプロケットホイ−ル５と従動側スプロケットホイ−ル６との中間に位置する上方側のチェ−ン７の一定区間は、図２に示すように、チェ−ン７の下側に配置した支持体２５により、チェ−ン７を構成するピンの中心が、スプロケットホイ−ル５および６のピッチ円の最上端部よりも高い位置に位置するように支持しているので、チェ−ン７によって搬送されるＵＯＥ鋼管１０が上下動することはないようになっている。
【００２２】
図２のようにチェ−ン７の中間部分を、チェ−ン７を構成するピンの中心が、スプロケットホイ−ル５および６のピッチ円の最上端部よりも高い位置に位置するように支持するようにしたのは、次のような理由による。
【００２３】
すなわち、図３（ａ）に示すように、ピン１２がスプロケットホイ−ル５の隣り合う歯５ａ間に噛み合っているときには、ピン１２の中心はスプロケットホイ−ル５のピッチ円５ｂに沿って移動する。そして、ピン１２の中心がピッチ円５ｂの最上端（Ａ点）を通過すると、歯５ａで支持されてきたピン１２は、歯５ａとの噛み合いが解消されるので支持するものがなくなり、ピン１２ひいてはチェ−ン７の自重によりｈの高さだけ下降する。
【００２４】
また、図３（ｂ）に示すように、ピン１２がスプロケットホイ−ル６の歯６ａに噛み合う際には、ピン１２は逆にｈの高さだけ上昇する。
【００２５】
すなわち、鋼管１０を搬送する部分のチェ−ン７を何ら支持しない場合には、鋼管１０は搬送中上下動することになり、このような上下動が鋼管１０の溶接品質に悪影響を及ぼすことになる。
【００２６】
したがって、図２のようにチェ−ン７の中間部分を、ピン１２の中心がスプロケットホイ−ル５および６のピッチ円の最上端部の高さＨよりも高い位置になるように支持して、鋼管１０の上下動が発生しないようにしたのである。
【００２７】
なお、チェ−ン７を支持する支持体２５は、鋼管１０が搬送方向と直交する方向に移動しないように支持するものであればよく、板状体でもチェ−ンコンベアの両側に配置した１対のレ−ルでもよい。
【００２８】
また、スプロケットホイ−ルの歯に噛み合っているときのチェ−ン７が多角形状をしていることに起因して、チェ−ン７の移動速度は、（１）式および（２）式に示すように、最高速度Ｖｍａｘと最低速度Ｖｍｉｎの間で変動していることが知られている。
【００２９】
Ｖｍａｘ＝（Ｄｐ／２）・ω……（１）
Ｖｍｉｎ＝（Ｄｐ／２）・ω・ｃｏｓ（π／Ｎ）
ただし、Ｄｐ：スプロケットホイ−ルのピッチ円直径
ω：スプロケットホイ−ルの角速度
Ｎ：スプロケットホイ−ルの歯数
これにより、図４のグラフに示すように、チェ−ン７の移動速度はサイクリックに変動している。
【００３０】
このため、ＵＯＥ鋼管１０を溶接するときの溶接速度も、サイクリックにに変動するので、溶接速度が一定せず、溶接品質に悪影響を与える。
【００３１】
このため、本発明のＵＯＥ鋼管の搬送装置においては、図５のグラフに示すように、スプロケットホイ−ルの回転速度を、チェ−ン７の移動速度が速くなりそうなときには遅くし、チェ−ン７の移動速度が遅くなりそうなときには速くするように経時変化させ、すなわち、チェ−ン７の移動速度の変化と逆位相となるようにスプロケットホイ−ルの回転速度を変化させて、チェ−ン７の移動速度が一定となるようにしている。
【００３２】
このように、本発明のＵＯＥ鋼管の搬送装置においては、ＵＯＥ鋼管の外面溶接に際して、チェ−ンコンベアでＵＯＥ鋼管を外面溶接機に送り込むときに発生する溶接部の高さ方向の位置変動や、溶接速度の変動を防止するようにしているので、ＵＯＥ鋼管の溶接部の品質を向上させることができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明により、ＵＯＥ鋼管の溶接部の品質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ＵＯＥ鋼管の搬送装置の説明図であり、（ａ）は搬送装置の平面図、（ｂ）は搬送装置の側面図である。
【図２】本発明のＵＯＥ鋼管の搬送装置にいて、チェ−ンのＵＯＥ鋼管と接触する部分を、スプロケットホイ−ルの歯の上昇点よりも高い位置で支持している状態を示す図である。
【図３】チェ−ンの上下動が発生することを示す図であり、（ａ）はピンがスプロケットホイ−ルの歯から離脱するときの、（ｂ）はピンがスプロケットホイ−ルの歯に噛み合うときに発生する上下動を示す。
【図４】チェ−ンの移動速度の経時変化を示すグラフである。
【図５】本発明のＵＯＥ鋼管の搬送装置にいて、スプロケットホイ−ルの回転速度を経時的にサイクリックに変化させていることを示すグラフである。
【符号の説明】
１ 駆動モ−タ
２ 減速機
３、４ チェ−ンコンベア
５ 駆動側スプロケットホイ−ル
６ 従動側スプロケットホイ−ル
７ チェ−ン
１０ ＵＯＥ鋼管
１１ 受座
１２ ピン
１３ 外面溶接機
１４ 搬送ロ−ル
１５ 昇降ロ−ル
１６ 接触検知装置
１７、１８ 押えロ−ル
１９ 溶接ト−チ
２０，２１ 速度検出装置
２２ 通過検知装置
２３、２４ 集電装置
２５ 支持体

Claims (2)

1. ＵＯＥ鋼管の外面溶接機への搬入を、Ｖ型受座付チェ−ンコンベアで行うＵＯＥ鋼管の搬送装置において、前記チェ−ンコンベアの隣り合うチェ−ンリンクを接続するピンが、チェ−ンコンベアを駆動するスプロケットホイ−ルを離脱したり噛み合ったりするときに、チェ−ンコンベアのチェ−ンが上下動する影響を避けるために、駆動側スプロケットホイ−ルと従動側スプロケットホイ−ルとの中間に位置する上部側のチェ−ンを、前記ピンの中心がスプロケットホイ−ルのピッチ円の最上端部よりも高い位置になるように支持することを特徴とするＵＯＥ鋼管の搬送装置。
2. 前記チェ−ンコンベアを駆動するスプロケットホイ−ルが多角形に形成されていることに起因して、チェ−ンコンベアの搬送速度がサイクリックに変動するのを防止するために、スプロケットホイ−ルの回転速度を制御して、チェ−ンコンベアの搬送速度が一定速度になるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のＵＯＥ鋼管の搬送装置。

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