JP2005125385A - 電縫管の内面ビード削除方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 細経電縫管の内面ビードを簡易に削除すること。
【解決手段】 電縫管１の内面ビード削除方法であって、電縫管１の断面の電縫溶接部２を通る直径を短径ｂとし、その直角方向を長径ａとするように電縫管１の断面を扁平化する工程と、電縫管１の長径ａに沿う方向に切刃５８Ａを向けた切削工具５８を、電縫管１の基端から素通りさせ、その先端から突き出す工程と、電縫管１の先端から突き出た切削工具５８の切刃５８Ａを電縫管１の電縫溶接部２に臨む方向に向け、この切削工具５８を電縫管１に再挿入し、電縫管１の先端ないし基端に渡る電縫溶接部２の溶接ビード３をその切刃５８Ａにより削除する工程とを有するもの。
【選択図】 図８

Description

本発明は電縫管の内面ビード削除方法及び装置に関する。

従来、電縫管において、電縫溶接部の内面に生成した溶接ビードは、特許文献１に記載の如く、電縫管の造管ライン上で、電縫管に挿入された切削工具により熱間で削除されていた。
特開平5-253732

特許文献１の内面ビード削除方法は、電縫管に切削工具を挿入するため、電縫管の溶接前の素管オープン領域から電縫管の内部に挿入したフレームに支持される切削台車に切削工具を設けるものである。このような切削台車は、細径管には挿入できず、適用できない。

そこで、従来の細径管の内面ビード削除方法としては、電縫管の素管オープン領域から電縫管の内部に挿入した高周波溶接用インピーダの先に切削工具を連結することとしている。しかしながら、インピーダは合成樹脂等からなるものであって強度的に細径化できず、この内面ビード削除方法を例えば直径10mm程度の細径管に適用することには困難がある。

尚、引抜き管用素管としての細経電縫管で、内面ビードが残存している場合には、先行する引抜き加工により管内面に溶接ビードが押し込まれて形成されるビード筋を解消すべく、何回もの引抜き加工を繰り返す必要があり、生産性を極度に低下させる。

本発明の課題は、細経電縫管の内面ビードを簡易に削除することにある。

請求項１の発明は、電縫溶接部の内面に生成した溶接ビードを冷間で削除する電縫管の内面ビード削除方法であって、電縫管の断面の電縫溶接部を通る直径を短径とし、その直角方向を長径とするように電縫管の断面を扁平化する工程と、電縫管の長径に沿う方向に切刃を向けた切削工具を、電縫管の基端から素通りさせ、その先端から突き出す工程と、電縫管の先端から突き出た切削工具の切刃を電縫管の電縫溶接部に臨む方向に向け、この切削工具を電縫管に再挿入し、電縫管の先端ないし基端に渡る電縫溶接部の溶接ビードをその切刃により削除する工程とを有するようにしたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記電縫管が引抜き管に供されるようにしたものである。

請求項３の発明は、請求項１の発明において更に、前記電縫管を扁平化する工程が、電縫管の溶接造管ライン上で実施されるようにしたものである。

請求項４の発明は、電縫溶接部を通る直径を短径とし、その直角方向を長径とするように扁平化された電縫管における、電縫溶接部の内面に生成した溶接ビードを冷間で削除する電縫管の内面ビード削除装置であって、切削工具を往行程で電縫管の基端から素通りさせて先端から突き出し可能にするとともに、この切削工具を復行程で電縫管の先端から再挿入させて基端から引き戻す工具移動装置と、切削工具を90度回転可能にし、切削工具の往行程では、切削工具の切刃を電縫管の長径に沿う方向に向け、切削工具の復行程では、切削工具の切刃を電縫管の電縫溶接部に臨む方向に向ける工具回転装置とを有するようにしたものである。

（請求項１、４）
(a)電縫管の内面ビードの削除を溶接造管ラインから離れた冷間ラインで行なうものであるから、電縫管にマンドレルを挿通してこのマンドレルに切削工具を設けることができる。マンドレルは、金属等の高強度材料にて構成できるから、細経化でき、細経管に適用できる。

(b)電縫管の内面ビードの切屑は、冷間切削により断続化され、細経管であっても、電縫管の内径からエアブローされる等により容易に排出できる。

(c)切削工具は電縫管を基端から素通りして先端から突き出した往行程の後、復行程で引き戻されながら内面ビードを切削するものであり、マンドレルは座屈の可能性等がないから、これによって更に細経化できる。

(d)切削工具は往行程で電縫管を素通りして先端から突出せしめられなければならないが、電縫管を前工程で扁平化していて、往行程の切削工具の切刃を扁平電縫管の長径方向に向けるから、切刃が電縫管の内面をキズつけることがない。切削工具は、往行程後、復行程前に、電縫管から突出せしめられた状態で90度回転され、切刃を扁平電縫管の短径方向にある溶接部に臨ませ、復行程で溶接ビードを切削し得る位置に設定される。これにより、細経管であっても、内面をキズつけることなく、内面ビードを完全に削除できる。

（請求項２）
(e)内面ビードが削除された細経電縫管を引き抜き用素管に供することができ、この電縫管を素材とした引抜き管においてビード筋を生じたり、そのビード筋を解消するための余分な引抜き加工を繰り返す必要がなくなり、引抜き管の生産性を向上できる。

（請求項３）
(f)電縫管の溶接造管ライン上で電縫管を扁平化させることにより、格別の扁平化ラインを新設する必要がなく、造管ラインで既に所定の溶接ビード位置に対してスクイズロール等の扁平化手段を容易に配置でき、扁平化の生産性を向上できる。

図１は内面ビード削除装置を示す正面図、図２は図１のII-II線に沿う側面図、図３は管端面取り装置を示す側面図、図４はビード位置検出装置を示す側面図、図５は切削工具を示す側面図、図６は工具回転装置を示す平面図、図７はエアブロー装置を示す側面図、図８は電縫管の断面を示す模式図である。

電縫管１は、外径を例えば8.0mm〜15.9mmとする引抜き管用素管等に供して好適な細経鋼管である。電縫管１は、不図示の溶接造管ライン上で、オープンパイプの両エッジ部をスクイズロールにより圧接されるとともに溶接され、電縫溶接部２の内外面から張り出る溶接ビード３を生成せしめられ、その後サイジングロールで定径化され、定尺切断される。外面ビード３は、造管ライン上に配置した外面ビード削除装置により削除され、内面ビード３は、造管ライン外の後述する内面ビード削除装置１０を用いて冷間で削除される。

尚、電縫管１は、内面ビード削除装置１０により溶接ビード３を削除する前処理として、溶接造管ラインのスクイズロールより出側に設置されているサイジングロールにより、扁平化処理される。この扁平化処理は、図８（Ａ）に示す如く、電縫管１の溶接部２を通る直径を短径ｂとし、その直角方向を長径ａとするものである。但し、電縫管１の扁平化処理は、造管ライン外で行なわれても良く、例えば内面ビード削除装置１０における後述のビード位置検出ステーション１３とビード削除ステーション１４の間に設置された管扁平化装置の扁平化ロール等により行なうこともできる。

内面ビード削除装置１０は、図１、図２に示す如く、架台１０Ａに、管投入ステーション１１、管端面取りステーション１２、ビード位置検出ステーション１３、ビード削除ステーション１４、エアブローステーション１５、管払い出しステーション１６を並置し、管投入ステーション１１から管払い出しステーション１６に向けて順に電縫管１を移載可能にする移載装置（不図示）も備える。

管投入ステーション１１には管供給装置２０が設置される。管供給装置２０は造管ラインで前述の如くに造管された定尺の電縫管１を、１本ずつ管端面取りステーション１２に移載する。

管端面取りステーション１２には、管投入ステーション１１から移載された電縫管１の基端と先端のそれぞれに対応する管端面取り装置３０が設置される。管端面取り装置３０は、図２、図３に示す如く、受台３１にクランパ３２で電縫管１をクランプした状態で、モータ３３により駆動される面取り工具３４により電縫管１の管端（基端と先端の両管端）を面取りし、造管ラインにおける定尺切断時に電縫管１の管端に生じたダレ、バリ等を切除し、電縫管１の内径のストレート化を図る。これにより、電縫管１の内部へ挿入される後述の切削工具５８の引っ掛かりを予防できる。

ビード位置検出ステーション１３には、管端面取りステーション１２から移載された電縫管１に対応するビード位置検出装置４０が設置される。ビード位置検出装置４０は、図２、図４に示す如く、モータ４１により駆動される左右の受ローラー４２で電縫管１を回転させながら、電縫管１の鉛直上方に設置した検出器４３により、電縫管１の外周面の反射光量、色等の変化を検出し、その検出結果から電縫管１における溶接ビード３の存在角度位置を検出する。

ビード削除ステーション１４には、ビード位置検出ステーション１３から移載された電縫管１に対応する、工具移動装置５０と工具回転装置６０が設置される。

工具移動装置５０は、図１、図２に示す如く、受台５１にクランパ５２で電縫管１をクランプした状態で、モータ５３により駆動される無端周回チェーン５４に連結した工具支持台５５を架台１０Ａに設けたガイドレール５６に沿って往復動し、工具支持台５５に支持した鋼製マンドレル５７の先端部に設けた切削工具５８を該電縫管１に対して進退させる。切削工具５８は、工具移動装置５０による往行程で、電縫管１の外の待機位置から電縫管１の基端に挿入され、電縫管１の内部を素通りして先端から突き出され、復行程で、電縫管１の先端から電縫管１の内部に再挿入されてその基端から引き戻される。切削工具５８は、図５に示す如く、最先端に切刃５８Ａを着脱可能に備え、中間部に車輪５８Ｂ〜５８Ｄを枢支して備え、車輪５８Ｂ〜５８Ｄを電縫管１の内面に転接させて電縫管１の内部を進退する。

工具回転装置６０は、図６に示す如く、工具移動装置５０の工具支持台５５に搭載され、マンドレル５７をつかむチャック６１を備えるとともに、マンドレル５７及び切削工具５８を90度回転させるサーボモータ６２を備える。工具回転装置６０は、工具移動装置５０による切削工具５８の往行程では、切削工具５８の切刃５８Ａを電縫管１の長径ａに沿う方向に向け（図８（Ｂ））、切削工具５８の復行程では、切削工具５８の切刃５８Ａを電縫管１の短径ｂに沿い、かつ電縫管１の電縫溶接部２（溶接ビード３）に臨む方向に向ける（図８（Ｃ））。電縫管１の溶接部２（溶接ビード３）に向けられた切刃５８Ａは、電縫管１の内部を移動するときに、電縫管１の内面に合致することとなる位置に設定され、溶接ビード３を完全に切除可能にする。

尚、ビード削除ステーション１４には、電縫管１の先端から突き出された切削工具５８の切刃５８Ａに切削油を噴射する切削油供給ノズル５９が設置される（図１）。

エアブローステーション１５には、ビード削除ステーション１４から移載された電縫管１の先端開口に対応するエアブロー装置７０が設置される。エアブロー装置７０は、図７に示す如く、受台７１にクランパ７２でクランプした電縫管１の先端開口に圧縮エアを吹き込み、切削工具５８が電縫管１の内部に生成した溶接ビード３の切屑を電縫管１の基端開口から排出する。

管払い出しステーション１６は、エアブローステーション１５から移載された電縫管１を後工程へ払い出す払い出しシュート８０を備える。

従って、内面ビード削除装置１０を用いた電縫管１の内面ビード削除方法は以下の如くになされる。

(1)扁平化された常温の電縫管１を管投入ステーション１１から管端面取りステーション１２に移載し、電縫管１の管端を面取り工具３４により面取りする。

(2)上述(1)の電縫管１を管端面取りステーション１２からビード位置検出ステーション１３に対し、電縫管１における溶接ビード３の位置をビード位置検出装置４０により検出する。

(3)上述(1)の電縫管１をビード位置検出ステーション１３からビード削除ステーション１４に移載し、電縫管１における溶接ビード３の位置（長径ａ、短径ｂの位置）を定位置に固定化し、例えば溶接ビード３の位置を鉛直上方に位置付ける。工具移動装置５０により切削工具５８を往動する。切削工具５８は、電縫管１の外の待機位置で工具回転装置６０により切刃５８Ａを電縫管１の長径ａに沿う方向に向けた状態にしてこれを保持しつつ、電縫管１の基端から挿入されて電縫管１の内部を素通りし、電縫管１の先端から突き出される。

(4)上述(3)の電縫管１の先端から突き出された切削工具５８の切刃５８Ａを、工具回転装置６０により、電縫管１の溶接部２（溶接ビード３）に臨む方向に90度回転させた後、切削油供給ノズル５９にてこの切刃５８Ａに切削油を供給する。続いて、工具移動装置５０により切削工具５８を復動する。切削工具５８は、電縫管１の先端から基端の外に引き戻される過程で、切刃５８Ａにより電縫管１の溶接ビード３を冷間（常温）で完全に切除する。溶接ビード３は断続切屑になって電縫管１の内部に残留する。

(5)上述(4)の電縫管１をビード削除ステーション１４からエアブローステーション１５に移載し、電縫管１の内部の切屑をエアブロー装置７０により電縫管１の基端開口から排出する。

(6)上述(5)の電縫管１をエアブローステーション１５から管払い出しステーション１６に移載し、払い出しシュート８０により払い出す。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)電縫管１の内面ビード３の削除を溶接造管ラインから離れた冷間ラインで行なうものであるから、電縫管１にマンドレル５７を挿通してこのマンドレル５７に切削工具５８を設けることができる。マンドレル５７は、金属等の高強度材料にて構成できるから、細経化でき、細経管に適用できる。

(b)電縫管１の内面ビード３の切屑は、冷間切削により断続化され、細経管であっても、電縫管１の内径からエアブローされる等により容易に排出できる。

(c)切削工具５８は電縫管１を基端から素通りして先端から突き出した往行程の後、復行程で引き戻されながら内面ビード３を切削するものであり、マンドレル５７は座屈の可能性等がないから、これによって更に細経化できる。

(d)切削工具５８は往行程で電縫管１を素通りして先端から突出せしめられなければならないが、電縫管１を前工程で扁平化していて、往行程の切削工具５８の切刃５８Ａを扁平電縫管１の長径方向に向けるから、切刃５８Ａが電縫管１の内面をキズつけることがない。切削工具５８は、往行程後、復行程前に、電縫管１から突出せしめられた状態で90度回転され、切刃５８Ａを扁平電縫管１の短径方向にある溶接部に臨ませ、復行程で溶接ビード３を切削し得る位置に設定される。これにより、細経管であっても、内面をキズつけることなく、内面ビード３を完全に削除できる。

(e)内面ビード３が削除された細経電縫管１を引き抜き用素管に供することができ、この電縫管１を素材とした引抜き管においてビード筋を生じたり、そのビード筋を解消するための余分な引抜き加工を繰り返す必要がなくなり、引抜き管の生産性を向上できる。

(f)電縫管１の溶接造管ライン上で電縫管１を扁平化させることにより、格別の扁平化ラインを新設する必要がなく、造管ラインで既に所定の溶接ビード３位置に対してスクイズロール等の扁平化手段を容易に配置でき、扁平化の生産性を向上できる。

尚、電縫管１の扁平化の程度は、例えば外径12.7mm、肉厚1.2mmの鋼管において、扁平化による長径ａを好適には10.20〜10.60mm、より好適には10.43mmとし、短径ｂを好適には9.70〜10.10mm、より好適には9.92mmとする。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

図１は内面ビード削除装置を示す正面図である。 図２は図１のII-II線に沿う側面図である。 図３は管端面取り装置を示す側面図である。 図４はビード位置検出装置を示す側面図である。 図５は切削工具を示す側面図である。 図６は工具回転装置を示す平面図である。 図７はエアブロー装置を示す側面図である。 図８は電縫管の断面を示す模式図である。

符号の説明

１ 電縫管
２ 電縫溶接部
３ 溶接ビード
１０ 内面ビード削除装置
５０ 工具移動装置
５８ 切削工具
５８Ａ 切刃
６０ 工具回転装置

Claims (4)

1. 電縫溶接部の内面に生成した溶接ビードを冷間で削除する電縫管の内面ビード削除方法であって、
   電縫管の断面の電縫溶接部を通る直径を短径とし、その直角方向を長径とするように電縫管の断面を扁平化する工程と、
   電縫管の長径に沿う方向に切刃を向けた切削工具を、電縫管の基端から素通りさせ、その先端から突き出す工程と、
   電縫管の先端から突き出た切削工具の切刃を電縫管の電縫溶接部に臨む方向に向け、この切削工具を電縫管に再挿入し、電縫管の先端ないし基端に渡る電縫溶接部の溶接ビードをその切刃により削除する工程とを有する電縫管の内面ビード削除方法。
2. 前記電縫管が引抜き管に供される請求項１に記載の電縫管の内面ビード削除方法。
3. 前記電縫管を扁平化する工程が、電縫管の溶接造管ライン上で実施される請求項１に記載の電縫管の内面ビード削除方法。
4. 電縫溶接部を通る直径を短径とし、その直角方向を長径とするように扁平化された電縫管における、電縫溶接部の内面に生成した溶接ビードを冷間で削除する電縫管の内面ビード削除装置であって、
   切削工具を往行程で電縫管の基端から素通りさせて先端から突き出し可能にするとともに、この切削工具を復行程で電縫管の先端から再挿入させて基端から引き戻す工具移動装置と、
   切削工具を90度回転可能にし、切削工具の往行程では、切削工具の切刃を電縫管の長径に沿う方向に向け、切削工具の復行程では、切削工具の切刃を電縫管の電縫溶接部に臨む方向に向ける工具回転装置とを有する電縫管の内面ビード切削装置。

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