JP3224364B2 - 鋼材の加工方法および鋼材の回転支持装置並びに鋼材の加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、鋼材の加工方法
および鋼材の回転支持装置並びに鋼材の加工装置に係
り、さらに詳しくは、例えば長尺鋼材などの鋼材の加工
において回転させる必要がある場合に適用される鋼材の
加工方法および鋼材の回転支持装置並びに鋼材の回転支
持装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、鋼材としての例えば長尺鋼材
の回転支持装置としては、例えば実公平２−３９６７４
号公報に記載されているようなものが知られている。こ
の長尺鋼材の回転支持装置は、土台に敷設された加工レ
ール上を互いに接近・離反自在の一対の台車を有してお
り、この台車の上に立設された支柱の上に取付け板を備
えた円盤状部材が鉛直面内で回転自在に設けられてい
る。

【０００３】すなわち、図７を参照するに、この長尺鋼
材の回転支持装置１０１では、基台１０３の上端部に軸
受け１０５を介して回転自在に設けられている回転体１
０７の先端に、円盤状部材１０９を取付け、この円盤状
部材１０９の前面に長尺鋼材ＷのウェブＷＢを挟む一対
の取付け板１１１が設けられている。この取付け板１１
１にはウェブＷＢを取付け板１１１に固定するためのボ
ルト１１３が設けられている。なお、前記回転体１０７
は、図示省略のハンドルにより回転駆動される。

【０００４】従って、長尺鋼材Ｗを一対の取付け板１１
１の間に差し込んでボルト１１３を締め付けて長尺鋼材
Ｗを取付け板１１１に固定し、作業者が図示省略のハン
ドルを回すことにより円盤状部材を回転させて、長尺鋼
材Ｗを長尺方向の回転軸周りに回転せしめるものであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の技術にあっては、長尺鋼材Ｗを取付け板１１１
に挿入した後に作業者が手によりボルト１１３を締めて
長尺鋼材Ｗを固定しなければならなため、面倒であると
共に作業の安全性の面で問題がある。

【０００６】また、前記長尺鋼材の回転支持装置１０１
にクランプされている長尺鋼材Ｗの溶接等が完了して次
の工程に移る際には、クレーンにより長尺鋼材Ｗをつる
して移動したり、回転支持装置１０１にクランプされた
まま作業者が手押しにより次の工程を行う位置まで移動
させねばならず、安全性の面および作業効率の面で問題
がある。

【０００７】この発明の目的は、以上のような従来の技
術に着目してなされたものであり、多工程にわたる加工
効率を改善すると共に安全性の高い鋼材の加工方法およ
び鋼材の回転支持装置並びに鋼材の加工装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１による発明の鋼材の加工方法は、鋼材を
回転自在に支持する対をなす回転支持装置を一連の加工
を行う加工ラインに沿って設けられた加工レールの上を
移動させ、前記回転支持装置を加工位置に位置決めして
所定の加工を行い、加工後次の加工を行うべく次の加工
位置に移動させ、前記加工レールの終端まで移動したら
鋼材を取出して搬出すると共に前記回転支持装置を前記
加工レールと平行に設けられている戻りレールに移送し
てこの戻りレール上を前記加工レールの始端まで移動さ
せること、を特徴とするものである。

【０００９】従って、対を成す回転支持装置により支持
された鋼材を加工レールに沿って移動させて、一連の加
工ラインの加工位置に移動・位置決めして加工を行う。
この際に、鋼材を回転させる必要がある時は、回転支持
装置により回転させる。そして、すべての加工が完了し
て回転支持装置が加工レールの終端まで移動したら、回
転支持装置を戻りレールに搬送して加工レールの始端ま
で移動させる。

【００１０】請求項２による発明の鋼材の回転支持装置
は、加工ラインに沿って敷設された加工レール上を移動
・位置決め自在に設けられた台車と、この台車に立設さ
れた基台と、この基台に回転自在に設けられると共に前
記加工レール方向の回転軸を有する回転体と、この回転
体に設けられて鋼材を下方から支持すると共にこの鋼材
をクランプするクランプ装置とを備え、前記クランプ装
置が、前記鋼材を下から支持すると共に前記回転体の回
転中心に中心割出しする下クランプ装置と、前記鋼材を
前記下クランプ装置との間でクランプする上下動自在な
上クランプ装置とを備え、前記上クランプ装置が退避自
在であることを特徴とするものである。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】従って、鋼材を支持するクランプ装置が設
けられている回転体は基台により回転自在に支持されて
おり、この基台は台車の上に立設されているので、鋼材
は回転自在であると共に加工レール上を移動自在となっ
ている。また、鋼材は下クランプ装置によりクランプさ
れると同時に常に回転中心に中心割出しされる。さら
に、上クランプ装置と下クランプ装置によりクランプさ
れるので、回転しても鋼材が脱落することはない。そし
て、鋼材の搬入や搬出は、上クランプ装置を退避させて
から行う。

【００１６】請求項３による発明の鋼材の加工装置は、
一連の加工を行う加工ラインに沿って敷設された少なく
とも一組の加工レールと、鋼材を回転自在に支持すると
共に前記加工レール上を移動・位置決め自在に設けられ
た少なくとも一対の回転支持装置と、前記加工レールと
平行に設けられて前記回転支持装置を前記加工レールの
始端側へ搬送するための戻りレールと、を備えてなるこ
とを特徴とするものである。

【００１７】従って、回転支持装置により回転自在に支
持された鋼材は、加工レール上を移動しながら加工ライ
ンにおける種々の加工が行われ、加工が完了したら鋼材
は搬出される。回転支持装置は、戻りレールに移動され
て、戻りレールを通って各加工レールの始端に搬送さ
れ、再び鋼材の加工を行う。

【００１８】請求項４による発明の鋼材の加工装置は、
請求項5 記載の鋼材の加工装置において前記加工レール
と前記戻りレールの始端部同士および終端部同士を連結
して前記回転支持装置を搬送自在の搬送装置、を備えて
なることを特徴とするものである。

【００１９】従って、加工レール上を移動しながら加工
レールの終端まで至った回転支持装置は、搬送装置によ
り戻りレールに搬送される。また、戻りレールにより始
端側に搬送された回転支持装置は、搬送装置により各加
工レールの始端に搬送される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。

【００２１】図６には、この発明にかかる長尺鋼材など
の鋼材の加工装置１の全体が示されている。この加工装
置１では、例えば、セット・罫書き工程、組み立て工
程、溶接第一工程、溶接第二工程、仕上げ工程、取出し
・搬出工程等の種々の工程を行うための第一ラインおよ
び第二ラインが設けられており、この各工程を連結する
第一加工レール３、第二加工レール５が各々敷設されて
いる。また、前記第一ラインおよび第二ラインに隣接し
て戻りラインが設けられており、第一加工レール3 およ
び第二加工レール５と同様の戻り加工レール７が敷設さ
れている。この戻り加工レール７の中央には、全長にわ
たってチェーン７Ａが巻回されている。

【００２２】前記第一加工レール３および第二加工レー
ル５には、対をなす長尺鋼材の回転支持装置９が移動自
在に設けられると共に、前記各工程位置に位置決め自在
に設けられている。また、前記各レール３、５、７の始
端（図６中右端）および終端（図６中左端）には、各々
搬送装置としての搬送レール１１、１３が設けられてい
る。この搬送レール１１、１３には、回転支持装置９を
積載する例えば台車１５が移動自在に設けられている。

【００２３】この搬送レール１１、１３は、各加工レー
ル３、５、７、間を連結するものであり、終端における
搬送レール１３は、第一加工レール３または第二加工レ
ール５において各工程が完了した回転支持装置９を戻り
加工レール７に搬送するためのものである。また、始端
における搬送レール１１は、戻り加工レール７により始
端側へ戻された回転支持装置９を第一加工レール３また
は第二加工レール５に搬入するためのものである。

【００２４】上記構成により、第一加工レール３または
第二加工レール５の始端側にセットされた一対の回転支
持装置９に長尺鋼材Ｗをセットして、図６中左方向に手
押しにより移動させながら各工程を行う。第一加工レー
ル３または第二加工レール５の終端まで移動して各工程
が完了したら、長尺鋼材Ｗを回転支持装置９から取出し
て搬出し、対をなす回転支持装置９を搬送レール１３の
台車１５により戻り加工レール７に搬送する。戻り加工
レール７に搬送された回転支持装置９は、チェーン７Ａ
により自動で図６中右端まで戻され、必要に応じて搬送
レール１１の台車１５により第一加工レール３または第
二加工レール５に搬入され、次の長尺鋼材Ｗの加工を行
う。

【００２５】図１を参照するに、回転支持装置９は駆動
側回転支持装置９Ｍと従動側回転支持装置９Ｓを有して
いる。

【００２６】前記駆動側回転支持装置９Ｍでは、前記第
一加工レール３（または第二加工レール５でも同様）の
上を4 個の車輪１７により走行自在の台車１９が設けら
れている。この台車１９の上には基台２１が立設されて
おり、基台２１の前側（図１中右側）がリブプレート２
３により補強されている。

【００２７】なお、台車１９の底部には、台車１９が第
一加工レール３から脱落しないようにガイドブロック２
５が設けられている。また、各加工レール３、５には、
前述の各工程を行う位置に位置決めするためのストッパ
２７（図６（Ｂ）参照）が回動自在に設けられており、
台車１９を位置決めするようになっている。

【００２８】前記基台２１の上端部には、軸受け取付部
２９が設けられており、この軸受け取付部２９にベアリ
ング軸受け３１が取付けられていて、回転体３３が回転
自在に支持されている。

【００２９】前記回転体３３の後端面３３Ｒ（図１中右
側端面）には鋼材支持ブロック３５が一体的に設けられ
ており、この鋼材支持ブロック３５の後面には長尺鋼材
Ｗをクランプするクランプ装置３７が設けられている。

【００３０】前記鋼材支持ブロック３５の下部前面には
長尺鋼材Ｗを下から支持する下クランプ装置３９が設け
られている。この下クランプ装置３９は、前記回転体３
３の回転中心であるクランプ中心に対して左右（図２中
左右方向）へ対称的に移動する一対の下クランプジョー
４１Ｌ、４１Ｒを有している。

【００３１】すなわち、前記鋼材支持ブロック３５の下
部前面には下クランプブロック４３が取付けられてお
り、この下クランプブロック４３の前方（図１中左側）
には長尺鋼材Ｗを支持する際に長尺鋼材Ｗの端部を当接
させて位置決めするためのストッパ４５が設けられてい
る。また、前記下クランプブロック４３の下側にはほぼ
台車１９の全幅にわたる下クランプボックス４７が取付
けられている。

【００３２】図４および図５を参照するに、この下クラ
ンプボックス４７の内部には下クランプ開閉用モータ４
９が設けられており、この下クランプ開閉用モータ４９
によりベルト５１を介して回転駆動される送りネジ５３
が回転自在に支持されている。この送りネジ５３は、図
４中左半分は左ネジが切られた左ネジ部５３Ｌを、右半
分は右ネジが切られた右ネジ部５３Ｒを有しており、前
記左ネジ部５３Ｌには左ネジナット５５Ｌが、また右ネ
ジ部５３Ｒには右ネジナット５５Ｒが設けられている。
前記左ネジナット５５Ｌには左の下クランプジョー４１
Ｌが一体的に設けられており、右ネジナット５５Ｒには
右の下クランプジョー４１Ｒが一体的に設けられてい
る。

【００３３】上記構成により、下クランプ開閉用モータ
４９により送りネジ５３を回転駆動すると、左ネジナッ
ト５５Ｌおよび右ネジナット５５Ｒがクランプ中心に関
して互いに接近または離反するように対称的に移動す
る。このため、長尺鋼材ＷのウェブＷＢの下面を支持し
ている左右の下クランプジョー４１Ｌ、４１Ｒが互いに
離反して長尺鋼材ＷのフランジＷＦを外向きに押してク
ランプする。従って、長尺鋼材Ｗは常にクランプ中心に
中心割出しされることになる。

【００３４】再び図１を参照するに、前記鋼材支持ブロ
ック３５の上部後面には、上クランプ装置５７が設けら
れている。この上クランプ装置５７は、前述の下クラン
プジョー４１Ｌ、４１Ｒとの間で長尺鋼材Ｗをクランプ
すべく上下シリンダ５９により上下方向へ移動自在の上
クランプジョー６１が設けられている。また、前記上下
シリンダ５９をクランプ位置（図１中二点鎖線で示され
る位置）と、退避位置（図１中実線で示される位置）と
の間で移動自在に支持する前後シリンダ６３が設けられ
ている。

【００３５】上記構成により、長尺鋼材Ｗをクランプ装
置３７でクランプする際には、まず前後シリンダ６３に
より上下シリンダ５９を退避位置に移動させておき、長
尺鋼材Ｗを搬入して下クランプジョー４１L 、４１Ｒの
上に載置すると共にストッパ４５に当接させて位置決め
し、下クランプ装置３９でクランプすると共に中心割出
しした後に、前後シリンダ６３により上下シリンダ５９
をクランプ位置まで押し出して、上下シリンダ５９によ
り上クランプジョー６１を下降させて下クランプジョー
４１Ｌ、４１Ｒとの間に長尺鋼材Ｗをクランプする。

【００３６】一方、前記回転体３３の前端面３３Ｆ（図
１中左側端面）には、中央に小さな貫通孔６５を有する
回転軸押え６７を挟むようにして止めブロック６９が取
付けられている。従って、前記回転軸押え６７と止めブ
ロック６９の働きにより、前記回転体３３がベアリング
軸受け３１から脱落するようなことはない。

【００３７】また、図１において左側の前記回転体３３
の前端面３３Ｆの外周部には、回転体３３の回転中心を
中心とする大径のスプロケット７１が取付けられてお
り、この大径のスプロケット７１の下方にはアイドルス
プロケット７３が前記基台２１に設けられている回転軸
７５の回りに回転自在に設けられている。更に、このア
イドルスプロケット７３の下方にはモータ７７が設けら
れており、このモータ７７の回転軸に設けられている駆
動スプロケット７９、前記アイドルスプロケット７３お
よび前記大径のスプロケット７１にはチェーン８１が巻
回されている。

【００３８】上記構成により、モータ７７が駆動スプロ
ケット７９を介してチェーン８１を回転走行せしめる
と、大径のスプロケット７１が回転駆動されるので、前
述のようにして回転体３３にクランプされている長尺鋼
材Ｗが回転体３３の回転中心回りに回転する。

【００３９】なお、従動側回転支持装置９Ｓは、前述の
駆動側回転支持装置９Ｍにおける回転駆動機構がない点
を除いて同様の構成なので、同じ部位には同じ符号を付
すこととして重複する説明は省略する。

【００４０】以上の結果から、クレーンを使用すること
なく容易に長尺鋼材Ｗの回転を行うことができると共
に、長尺鋼材Ｗを積み替えることなく加工レール３、５
に従って一連の加工を行うことができる。また、加工レ
ール３、５に沿って長尺鋼材Ｗの加工が完了すると、回
転支持装置９Ｍ、９Ｓは戻り加工レール７により加工レ
ール３、５の始端まで搬送されるので、迅速に次の長尺
鋼材Ｗの加工を行うことができる。特に、複数組の回転
支持装置９Ｍ、９Ｓを使用することにより、回転支持装
置９Ｍ、９Ｓを始端に戻す途中においても次々に長尺鋼
材Ｗの加工を行うことができ、作業効率が大幅に改善さ
れる。

【００４１】また、下クランプ装置３９が、長尺鋼材Ｗ
を下から支持すると同時に中心割出しを行うので、作業
効率の改善を図ることができる。更に、上クランプ装置
５７は退避自在となっているので長尺鋼材Ｗのセットの
際に邪魔にならないし、長尺鋼材Ｗを回転させても落下
することはない。

【００４２】なお、この発明は前述の実施の形態に限定
されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他
の態様で実施し得るものである。すなわち、前述の実施
の形態においては、第一加工レール３と第二加工レール
５の二本の加工レール３、５が設けられている場合につ
いて説明したが、三本以上の加工レールを設けるように
してもよい、また、前述の実施の形態においては上クラ
ンプ装置５７において上下シリンダ５９を前後シリンダ
６３により退避自在としたが、その他モータ等を使用し
た移動機構により前後動自在としてもよい。

【００４３】更に、前述の実施の形態においては、一方
を駆動側回転支持装置９Ｍとして他方を従動側回転支持
装置９Ｓとしたが、両方とも駆動側回転支持装置９Ｍを
用いて、同期して回転するようにしてもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よる鋼材の加工方法では、一対の回転支持装置により支
持された鋼材を加工レールに沿って移動させて、一連の
加工ラインの加工位置に移動・位置決めして加工を行
い、その際に、鋼材を回転させる必要がある時は、回転
支持装置により鋼材を回転させることができる。また、
クレーンを用いることなく次の工程に移ることができ
る。そして、すべての加工が完了して回転支持装置が加
工レールの終端まで移動したら、回転支持装置を戻りレ
ールに搬送して加工レールの始端まで移動させることに
より、迅速に次の鋼材の加工を行うことができる。

【００４５】請求項２の発明による鋼材の回転支持装置
では、鋼材を支持するクランプ装置が設けられている回
転体は基台により回転自在に支持されているので、鋼材
を容易に回転させることができる。また、回転支持体は
台車により加工レールの上を移動自在となっているの
で、クレーンを用いることなく鋼材を回転自在に支持し
た状態で各加工位置に位置決めし、回転が必要な加工で
も容易に行うことができ、作業の安全性の確保および作
業の効率を改善することができる。

【００４６】また、鋼材は下クランプ装置によりクラン
プされると同時に常に回転中心に中心割出しされるの
で、容易に鋼材の位置決めを行うことができる。さら
に、上クランプ装置と下クランプ装置によりクランプさ
れるので、回転しても鋼材が脱落することはない。

【００４７】さらに、鋼材の搬入や搬出は、上クランプ
装置を退避させてから行うので、回転支持装置や鋼材を
傷つけたりすることがなく、また、搬入が容易になるの
で作業性が改善される。

【００４８】請求項３による発明の鋼材の加工装置で
は、鋼材を回転自在に支持した回転支持装置が加工レー
ル上を移動しながら加工ラインにおける種々の加工を行
うので、クレーンを用いることなく容易かつ安全に次の
工程に移ることができる。加工が完了して鋼材が搬出さ
れたら、回転支持装置は戻りレールに移動されて各加工
レールの始端に搬送されるので、回転支持装置を戻りレ
ールで戻している間でも別の回転支持装置により支持さ
れている鋼材の加工を行うことができる。これにより、
作業の効率を改善することができる。

【００４９】請求項４による発明の鋼材の加工装置で
は、加工レール上を移動しながら加工レールの終端まで
至った回転支持装置は搬送装置により戻りレールに搬送
され、戻りレールにより始端側に搬送された回転支持装
置は搬送装置により各加工レールの始端に搬送されるの
で、クレーンを使用することなく回転支持装置を戻りレ
ールに移送したり各加工レールの始端に移送することが
でき、安全性を確保できる。また、次々に新しい鋼材を
供給して加工することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる鋼材の回転装置を示す側面図
である。

【図２】図１中II方向から見た正面図である。

【図３】図２中III 方向から見た平面図である。

【図４】下クランプ装置の拡大図である。

【図５】図４中Ｖ方向から見た正面図である。

【図６】（Ａ）はこの発明にかかる長尺鋼材の加工装置
の全体を示す平面図であり、（Ｂ）は加工位置に位置決
めするストッパを示す拡大図である。

【図７】従来における長尺鋼材の回転装置の要部を示す
側面図である。

【符号の説明】

３、５ 加工レール ７ 戻り加工レール ９ 回転支持装置 １１、１３ 搬送レール（搬送装置） １９ 台車 ２１ 基台 ３３ 回転体 ３７ クランプ装置 ３９ 下クランプ装置 ５７ 上クランプ装置 Ｗ 長尺鋼材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 37/047

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼材を回転自在に支持する対をなす回転
   支持装置を一連の加工を行う加工ラインに沿って設けら
   れた加工レールの上を移動させ、前記回転支持装置を加
   工位置に位置決めして所定の加工を行い、加工後次の加
   工を行うべく次の加工位置に移動させ、前記加工レール
   の終端まで移動したら鋼材を取出して搬出すると共に前
   記回転支持装置を前記加工レールと平行に設けられてい
   る戻りレールに移送してこの戻りレール上を前記加工レ
   ールの始端まで移動させること、を特徴とする鋼材の加
   工方法。
2. 【請求項２】 加工ラインに沿って敷設された加工レー
   ル上を移動・位置決め自在に設けられた台車と、この台
   車に立設された基台と、この基台に回転自在に設けられ
   ると共に前記加工レール方向の回転軸を有する回転体
   と、この回転体に設けられて鋼材を下方から支持すると
   共にこの鋼材をクランプするクランプ装置とを備え、前
   記クランプ装置が、前記鋼材を下から支持すると共に前
   記回転体の回転中心に中心割出しする下クランプ装置
   と、前記鋼材を前記下クランプ装置との間でクランプす
   る上下動自在な上クランプ装置とを備え、前記上クラン
   プ装置が退避自在であること、を特徴とする鋼材の回転
   支持装置。
3. 【請求項３】 一連の加工を行う加工ラインに沿って敷
   設された少なくとも一組の加工レールと、鋼材を回転自
   在に支持すると共に前記加工レール上を移動・位置決め
   自在に設けられた少なくとも一対の回転支持装置と、前
   記加工レールと平行に設けられて前記回転支持装置を前
   記加工レールの始端側へ搬送するための戻りレールと、
   を備えてなることを特徴とする鋼材の加工装置。
4. 【請求項４】 前記加工レールと前記戻りレールの始端
   部同士および終端部同士を連結して前記回転支持装置を
   搬送自在の搬送装置、を備えてなることを特徴とする請
   求項３記載の鋼材の加工装置。