JP2009090302A

JP2009090302A - 角パイプとその製造方法

Info

Publication number: JP2009090302A
Application number: JP2007260965A
Authority: JP
Inventors: Hidejiro Maruyama; 秀次郎丸山; Hirobumi Maruyama; 博文丸山
Original assignee: SOUFUKU KOKI KK
Current assignee: SOUFUKU KOKI KK
Priority date: 2007-10-04
Filing date: 2007-10-04
Publication date: 2009-04-30

Abstract

【課題】コーナー部を突き合わせ溶接した際の、コーナー部の外面に生じる溶接の肉盛りを簡単かつ確実に除去することができるようにして、角パイプをより簡単な工程で製造し得るようにする。
【解決手段】金属板体をロール成形することにより角パイプを製造する角パイプの製造方法において、
金属板体をコーナー部を突き合わせた角形断面形状にロール成形した後、その金属板体のコーナー部を突合せ溶接して角形断面を閉塞し、その後、溶接したコーナー部を押さえロールで内側に押圧して溶接時の肉盛りをコーナー部の内側に押し込むようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、角パイプとその製造方法に関するものである。

金属板体をロール成形することにより角パイプを製造する角パイプの製造方法では、金属板体をコーナー部で突き合わせた角形断面形状にロール成形した後、その金属板体のコーナー部を突合せ溶接して角形断面を閉塞するようにしたものがある（例えば、特許文献１及び特許文献２）。
特開平５−９２２１２号公報特開平８−２３８５２０号公報

しかし、従来の場合、コーナー部を突合せ溶接した際の溶接の肉盛り部は、突合せ溶接の後に超鋼チップにより削りとっていた（上記特許文献に１，２には開示されていないが工場で実際にそのようにしていた）。しかし、この工法では、刃物の切れが悪くなると、ホルダーがビビリ波を打つため、その波が写し絵として製品に残るという問題があった。また、刃物の切削角度が合っていないと、コーナー部に深く食い込みチップが破損し、また、ラインスピードにむらがあると、削り量が変わり、コーナー部の形状が一定しなくなった。また、高周波により半融点に達した、切削クズの処理は、一般にボビンに巻き取るが一定したスピードで安定した成形状態で有ればスムーズに巻き取れるが、ミルが停止すると、金属クズが冷えて折れてしまい、その再起動により赤く焼けた金属クズの先端を工具でつかみボビンに噛ませ、巻き取る必要があり、ミルが度々停止すると、その作業工数の増加も等しく発生した。

本発明は上記問題点に鑑み、コーナー部を突き合わせ溶接した際の、コーナー部の外面に生じる溶接の肉盛りを簡単かつ良好に除去することができるようにして、角パイプをより簡単に製造し得るようにしたものである。

この技術的課題を解決する本発明の技術的手段は、金属板体をロール成形することにより角パイプを製造する角パイプの製造方法において、
金属板体をコーナー部を突き合わせた角形断面形状にロール成形した後、その金属板体のコーナー部を突合せ溶接して角形断面を閉塞し、その後、溶接したコーナー部を押さえロールで内側に押圧して溶接時の肉盛りをコーナー部の内側に押し込むようにした点にある。
また、本発明の他の技術的手段は、前記押さえロールに、金属板体のコーナー部に所望のアールを形成するるようにコーナー部に対応する押圧用環状凹部を設けた点にある。

また、本発明の他の技術的手段は、前記押さえロールの金属板体のコーナー部に対する押圧力を調整自在とした点にある。
また、本発明の他の技術的手段は、ロール成形して突合せ溶接した後の金属板体を、突合せ溶接したコーナー部とは異なる、対向する一対のコーナー部側から挟持する一対の挟持ロールを設け、この一対の挟持ロールを、前記溶接した後の金属板体が長手方向に移動自在になるように、互いに平行な支持軸廻りに回転自在に支持し、前記押さえロールを、支持軸廻りに回転自在に支持すると共に、一対の挟持ロールにより挟持した金属板体のコーナー部に向けて出退移動自在に支持した点にある。

また、本発明の他の技術的手段は、金属板体をロール成形することにより製造された角パイプにおいて、
金属板体を角形断面形状にロール成形したコーナー部が突き合わせ溶接され、突き合わせ溶接されたコーナー部の内面に、溶接時の肉盛りをコーナー部の内側に押し込んでなる増肉部が設けられている点にある。

本発明によれば、金属板体をコーナー部を突き合わせた角形断面形状にロール成形した後、その金属板体のコーナー部を突合せ溶接して角形断面を閉塞し、その後、溶接したコーナー部を押さえロールで内側に押圧して溶接時の肉盛りをコーナー部の内側に押し込むようにしたので、溶接時に金属板体のコーナー部に生じる肉盛り部を、コーナー部の外面より内面側に押し込むため、本来切削する余肉を切削せずに済み、余肉を切削する工程や切削クズをボビン等に巻き取る切削クズの処理工程を省略することができ、角パイプをより簡単な工程で製造し得る。しかも、溶接したコーナー部の肉厚減を防ぐことができ、コーナー部の内面側を増肉させて、溶接したコーナー部の強度を増大させることができる。また、従来の余肉を切削する工程が省略できて、溶接したコーナー部を押さえロールで押圧する単純な工程で済むようになるため、従来のようにコーナー部にビビリ波が生じたりすることもなくなり、角パイプのコーナー部の外面形状を高精度で良好に仕上げることが可能になる。

以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
図２は、本発明方法が採用される角パイプの製造設備の概要を示している。この製造設備は、同図左側から順に、アンコイラ１、レベラ２、ＮＣフィーダ３、切欠プレス４、ロール成形機５、高周波溶接機６、走行切断器７、ラインアウトテーブル８をタンデムに配置して構成されている。
前記ロール成形５は、上下一対のローラ９，１０を多数直列に備えていて、本実施の形態では、複数段（例えば２０段）のローラ９，１０を有している。また、高周波溶接器６は、スライダ１１を介してロール成形機５の上部でパスライン方向に移動自在に取付けられている。

図３及び図４において、１２は本実施の形態で製造対象とした角パイプで、断面方形の鋼製のものが採用され、図外のラックの棚板を支持する支柱となるものである。この角パイプ１２は、棚板を種々の高さで支持すべく、その側面の上下方向所定間隔おきに多数の切欠孔１３を備え、本実施の形態では、この切欠孔１３の一側に、角パイプ１２の断面内方に膨出する切起し片１４を残すことにしている。
また、１５は角パイプ１２の溶接線を示し、本実施の形態では、この溶接線１５が当該角パイプ１２の断面コーナ部１６に位置するように突合せ溶接されている。また、突き合わせ溶接されたコーナー部１６の内面に、溶接時の肉盛りをコーナー部１６の内側に押し込んでなる増肉部１９が内方突出状に設けられている。

次に、上記角パイプ１２の製造方法を順を追って説明する。
図１に示す如く、先ず角パイプ１２の素材となる帯状の金属板体１７は、前記アンコイラ１及びレベラ２によって平坦化され、この平坦状態において切欠プレス４によって所定位置に切欠孔１３が設けられる。尚、このとき切欠孔１３の一側には、前記切起し片１４が上方突出状に残されるようになっている。
その後、この切欠孔１３を有する金属板体１７は、前記複数段のロール成形機５によって平板状態から直接方形断面形状にロール成形される。

図５は、かかるロール成形を行う場合のロールフラワを示しており、同図におけるNO.１，NO.２ …は、ロール番号を示す。
図５からも明らかなように、本実施の形態では、先ず第２ロールによって金属板体１７の板端をアール加工することにしている。これは、本実施の形態でこの板端部分が成形後の角パイプ１２の断面コーナ部１６を構成するようにしているので、後の突合せ溶接がなされやすいようにするためである。
次に、第２から第８ロールによって金属板体１７の両端をある程度起こした後、第９から第１２ロールによって金属板体１７の中央部を下側が稜線となるように曲げ、その後は、第１３から第１６ロールによって断面を徐々に閉じて行くようにしてロール成形される。

そして、第１７ロールにおいて、板端間が略接触すると、第１７ロールと第１８ロール間に配置しておいた前記高周波溶接機６によって板端間が突合せ溶接される。第１８ロールと第１９ロールとの間には、図６に示す如く押さえロール装置２５が設けられており、図１及び図６に示すように、押さえロール装置２５が備える押さえロール３６によって、ロール成形して突合せ溶接した直後の金属板体１７の溶接したコーナー部１６を、溶接時の高周波により半融点に達している状態で、内側に押圧して溶接時の肉盛りをコーナー部１６の内側に押し込むようにしている。尚、第１９及び第２０ロールは、断面閉塞後の角パイプ１２の断面寸法を微調整するためのロールである。

その後、上記のようにしてロール成形された角パイプ１２は、前記走行切断機７によって所定長さに切断され、ラインアウトテーブ８上に搬出される。
図６において、押さえロール装置２５は、支持フレーム２６と押さえロール支持台２７と左右一対の挟持ロール支持台２８とを備える。左右一対の挟持ロール支持台２８は支持フレーム２６に左右移動自在に支持され、押さえロール支持台２７は支持フレーム２６に設けた取付台２９に上下移動自在に支持されている。各挟持ロール支持台２８は上下方向の支持軸３０をそれぞれ回転自在に支持し、押さえロール支持台３１は横方向（左右方向）の支持軸３２を軸心廻りに回転自在に支持している。

一対の挟持ロール支持台２８の支持軸３０にそれぞれ挟持ロール３５が外嵌固着されており、左右一対の挟持ロール３５は挟持ロール支持台２８に支持軸３０廻りに回転自在に支持されている。押さえロール支持台３１の支持軸３２に押さえロール３６が外嵌固着されており、押さえロール３６は押さえロール支持台３１に支持軸３２廻りに回転自在に支持されている。
一対の挟持ロール３５は、ロール成形して突合せ溶接した後の金属板体１７（角パイプ１６）を左右両側から挟持している。即ち、一対の挟持ロール３５は、突合せ溶接したコーナー部１６とは異なる、対向する一対のコーナー部１６側から金属板体１７を挟持し、一対の挟持ロール３５の支持軸３０廻りの回転によって前記溶接した後の金属板体１７が長手方向に移動するように金属板体１７を保持している。

一対の挟持ロール支持台２８は、ねじ軸３７の回転操作によって左右方向に互いに接離移動するように支持フレーム２６に支持されており、ねじ軸３７の回転操作によって、ロール成形して突合せ溶接した後の金属板体１７（角パイプ１２）を一対の挟持ロール３５で挟持する挟持力を調整できるようになっている。
押さえロール支持台２８は、ねじ軸３８の回転操作によって上下方向に移動するように支持フレーム２６の取付台２９に支持されており、一対の挟持ロール３５により挟持した金属板体１７の突合せ溶接したコーナー部１６を内方に押圧すると共に、ねじ軸３８の回転操作によって、溶接したコーナー部１６に押圧する押圧力を調整できるようになっている。押さえロール３６の外周部に、金属板体１７のコーナー部１６に所望のアールが形成できるようにコーナー部１６に対応する押圧用環状凹部４０を設けている。

上記実施の形態によれば、予め切欠孔１３を有する金属板体１７を直接角形断面形状にロール成形することにしたので、ロール成形機５が一台で済み設備コストを低減化できると共に、切欠孔１３の位置ずれやその周辺材料の座屈を生じることなくロール成形できるので、精度の高い切欠孔１３付き角パイプ１２を非常に簡便に製造することができる。
また、本実施の形態に係る製造方法によれば、ロールフラワの最終段階で突合せ溶接を行うので、上述のように角パイプ１２の溶接線１５を断面コーナ部１６に配置することができ、成形後の角パイプ１２の断面剛性を可及的に増大することができる。また、切欠孔１３の一側に切起し片１４が残った金属板体１７をロール成形することもでき、切欠孔１３による断面欠損を有効に防止できる利点がある。

更に、本実施の形態によれば、平板状態の金属板体１７に孔明け作業を行うので、切欠プレス４も簡単な構造のもので足り、この点からも設備コストの低減を図ることができる。
また、金属板体１７をコーナー部１６を突き合わせた角形断面形状にロール成形した後、その金属板体１７のコーナー部１６を突合せ溶接して角形断面を閉塞し、その後、溶接したコーナー部１６を押さえロール３８で内側に押圧して溶接時の肉盛りをコーナー部１６の内側に押し込むようにしたので、溶接時に金属板体１７のコーナー部１６に生じる肉盛り部を、コーナー部１６の外面より内面側に押し込むため、本来切削する余肉を切削せずに済み、溶接したコーナー部１６の肉厚減を防ぐことができ、コーナー部１６の内面側を増肉させて、溶接したコーナー部１６の強度を増大させることができる。しかも、余肉を切削する工程や、切削クズをボビン等に巻き取る切削クズの処理工程を省略することができ、角パイプ１２をより簡単な工程で製造し得る。さらに、従来の切削作業に比べて、溶接したコーナー部１６を押さえロール３８で内側に押圧するというより簡単な作業になり、従来のようにコーナー部１６にビビリ波が生じたりすることもなくなり、角パイプ１２のコーナー部１６の外面形状（アール形状）を高精度で良好に仕上げることが可能になる。

また、押さえロール３８に、金属板体１７のコーナー部１６に所望のアールを形成するようにコーナー部１６に対応する押圧用環状凹部４０を設けており、また、押さえロール３６の金属板体１７のコーナー部１６に対する押圧力を調整自在としたので、これらの点から押さえロール３８の押圧力を簡単に微調整することができるし、角パイプ１２のコーナー部１６の外面形状（アール形状）を、押圧用環状凹部４０の形状に合わせて微妙に変更することができて、角パイプ１２のコーナー部１６をより高精度で良好に仕上げることができる。

尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば角パイプ１２に切起し片１４を残しておかなくてもよい。
また、本発明方法によれば、前記ラックの支柱のみならず、その他、各種建設資材等に用いる角パイプも製造可能であり、ロールフラワを設計しなおすことにより異形断面の角パイプも成形しうることは勿論である。

角パイプの製造方法の概略説明図である。角パイプの製造設備の側面図である。角パイプの斜視図である。図３のＡ−Ａ線断面図である。ロールフラワの説明図である。押圧装置の正面断面図である。

符号の説明

１２角パイプ
１６コーナー部
１７金属板体
１９増肉部
３０支持軸
３２支持軸
３５挟持ロール
３８押さえロール
４０押圧用環状凹部

Claims

金属板体（１７）をロール成形することにより角パイプ（１２）を製造する角パイプの製造方法において、
金属板体（１７）をコーナー部（１６）を突き合わせた角形断面形状にロール成形した後、その金属板体（１７）のコーナー部（１６）を突合せ溶接して角形断面を閉塞し、その後、溶接したコーナー部（１６）を押さえロール（３８）で内側に押圧して溶接時の肉盛りをコーナー部（１６）の内側に押し込むようにしたことを特徴とする角パイプの製造方法。
前記押さえロール（３８）に、金属板体（１７）のコーナー部（１６）に所望のアールを形成するようにコーナー部（１６）に対応する押圧用環状凹部（４０）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の角パイプの製造方法。
前記押さえロール（３６）の金属板体（１７）のコーナー部（１６）に対する押圧力を調整自在としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の角パイプの製造方法。
ロール成形して突合せ溶接した後の金属板体（１７）を、突合せ溶接したコーナー部（１６）とは異なる、対向する一対のコーナー部（１６）側から挟持する一対の挟持ロール（３５）を設け、この一対の挟持ロール（３５）を、前記溶接した後の金属板体（１７）が長手方向に移動自在になるように、互いに平行な支持軸（３０）廻りに回転自在に支持し、前記押さえロール（３６）を、支持軸（３２）廻りに回転自在に支持すると共に、一対の挟持ロール（３５）により挟持した金属板体（１７）のコーナー部（１６）に向けて出退移動自在に支持したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の角パイプの製造方法。
金属板体（１７）をロール成形することにより製造された角パイプにおいて、
金属板体（１７）を角形断面形状にロール成形したコーナー部（１６）が突き合わせ溶接され、突き合わせ溶接されたコーナー部（１６）の内面に、溶接時の肉盛りをコーナー部（１６）の内側に押し込んでなる増肉部（１９）が設けられていることを特徴とする角パイプ。