JP3239818B2 - マンドレル搬送装置およびその搬送方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、継目無鋼管の製造
に用いられるマンドレルミルのマンドレル搬送装置およ
びその搬送方法に関し、さらに詳しくは、製管段取り替
えにともなうマンドレルの交換を効率化し、製管寸法の
小径から大径に至る継目無鋼管の少量多品種生産に対応
するマンドレルミルに用いられるマンドレル搬送装置お
よびマンドレル搬送方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】継目無鋼管を熱間で製造する方法では、
いわゆるマンネスマン製管としてマンドレルミルを用い
る製管法が広く採用されている。この製管法は、高温度
に加熱された中実の丸ビレットをピアサにて穿孔して中
空素管を得たのち、マンドレル（マンドレルバー）をこ
の中空素管に挿通し、そのマンドレルを挿通した状態の
中空素管をマンドレルミルに通して圧延することにより
行われる。このマンドレルミルはカリバーロールを備え
た圧延ロールスタンド複数基をタンデムに配置した圧延
設備であり、中空素管はこの圧延設備を通る間にマンド
レルとカリバーロールと内外径を規制されて内径および
外径が減じられ、所定寸法に延伸されて継目無鋼管が製
造される。

【０００３】マンドレルミルによる製管では、中空素管
に挿通されるマンドレルは圧延にともなって高温になる
ので損耗を防止し寿命を確保するため、圧延材から引き
抜かれたのち十分に冷却する必要がある。さらにマンド
レルの引き抜きを容易にし圧延材の内面品質を向上させ
るため、次回の圧延に備えてマンドレルの外表面に潤滑
剤を塗布しなければならない。このため、通常、マンド
レルミル圧延では圧延能率を低下させることなくマンド
レルの冷却および潤滑塗布のサイクルタイムを確保でき
るように、同時に複数本のマンドレルが循環使用され
る。

【０００４】図７は、マンドレルミル圧延におけるマン
ドレルの循環使用の状況とマンドレルを提供および搬出
する搬送装置の配置状況を説明する図である。マンドレ
ルミル圧延では、装入テーブル５から供給された中空素
管２にマンドレル１が挿通され、その状態でマンドレル
ミル３に通して中空素管からなる圧延材が延伸圧延され
る。マンドレルの循環使用に際し、圧延後に圧延材から
引き抜かれたマンドレル１は移送コンベヤー６によって
搬送コンベヤー９に移され、搬送コンベヤー９に設けら
れたマンドレル冷却装置10によって冷却される。マンド
レル冷却装置10で十分に冷却された後、マンドレル１は
搬送コンベヤー10から装入コンベヤー７に転送されて、
コンベヤー上で潤滑塗布装置11によって外表面に潤滑剤
が塗布される。そののち、装入テーブル５上で中空素管
２に挿通されて、マンドレルミル圧延に供される。この
とき、同時に循環使用されるマンドレルの本数は圧延能
率等によって決定される。

【０００５】上述のようにマンドレルを循環使用する場
合に、マンドレルの交換を効率的に実施するため、マン
ドレルを提供または搬出するための搬送装置４を設ける
のが有効である。具体的には、図７中の提供・搬出コン
ベヤー８を介して新たにマンドレルを提供するための提
供装置41と循環使用中のマンドレルをマンドレルミルの
系外に搬出するための搬出装置42とが設けられる。この
ような装置構成にすることによって、製管段取り替えに
よりマンドレルの交換が必要になっても、マンドレルの
提供装置41から次の段取りに適合するマンドレルが提供
・搬出コンベヤー８を通って提供され、装入コンベヤー
７上で外面を潤滑塗布してのち中空素管２に挿通され、
製管サイクルタイム内で圧延に供されることになるの
で、何ら圧延能率に影響を及ぼすことがない。一方、段
取り替えによって使用されなくなるマンドレルは搬送コ
ンベヤー９まで移送され、マンドレル冷却装置10で冷却
されたのち、提供・搬出コンベヤー８を通ってマンドレ
ルの搬出装置42まで転送されて、さらに搬出装置42から
マンドレルの保管スペースに搬出される。このように、
製管サイクルタイムに影響を及ぼすことなく複数のマン
ドレル交換が行われるので、製管段取り替えにともなう
マンドレルミルの圧延能率の低下は発生しない。

【０００６】マンドレルミル圧延で使用されるマンドレ
ルは長尺であるため、通常、マンドレル搬送装置４への
マンドレルの供給および搬送装置４からのマンドレルの
搬出はクレーンを使用したものとなる。その際には、ク
レーンの吊りロット単位および吊り荷バランスを考慮し
たマンドレルの搬送単位が自ずから形成される。

【０００７】図１は、マンドレルの直径寸法に応じた搬
送単位の例を示す図である。同図に示すように、マンド
レルは同一ピッチで搬送されるようにポケットで保持さ
れ、クレーンの容量にもよるが、通常同時に搬送される
本数は１〜５本である。

【０００８】上述のマンドレル提供装置41へマンドレル
を供給する場合に、いずれかのポケットにマンドレルが
積載されずマンドレルの搬送ピッチに空きがあると（例
えば、小径マンドレルの５本搬送以外の場合）、下記の
理由から提供装置41内で搬送ピッチの空きをなくす必要
がある。すなわち、搬送ピッチに空きがあるままマンド
レルミルにマンドレルを提供すると、空きピッチに該当
する位置でのマンドレルの提供が遅れ、マンドレルミル
圧延にアイドルタイムを発生させるからである。このた
め、図１に示すように、空きピッチのある搬送単位で
は、マンドレルの提供装置41上で搬送ピッチの空きをな
くすためにマンドレルを前詰めすることが必要になる。
この前詰め操作は、マンドレルの提供装置41のみでな
く、マンドレルの搬出装置42においても連続して効率的
にマンドレルを搬出するため、必要な操作である。

【０００９】従来のマンドレル搬送装置では、ウオーキ
ングビームまたはチェーントランスファーの方式が採用
されていたので、搬送装置内でマンドレルの前詰め操作
を行うことができなかった。ウオーキングビームの方式
では、後述する図５に示すように、マンドレルを搬送で
きる距離はビームの摺動機構によって定まる一定長さに
限られており、その距離を適宜調整することができな
い。しかも多数本を同時に搬送する方式であるため、１
ピッチ分または２ピッチ分の空きピッチを個別に調整す
ることができなかった。一方、チェーントランスファー
の方式では原則的には供給された搬送単位のままでマン
ドレルを搬送するものであるから、搬送ピッチを調整す
ることができず、空きピッチを解消することができな
い。例えば搬送ピッチを調整するため、搬送ピッチを規
定するポケットを撤去してプシャー方式に改造すればマ
ンドレルの搬送間隔を詰めることができるが、搬送装置
内でマンドレルを一定間隔に保持することができない。
そのため、結果的にマンドレルミルにマンドレルを連続
して提供することができなくなり、マンドレル交換の作
業性が著しく低下することになる。このようなマンドレ
ル交換での作業性の低下は、単にマンドレルミルの能率
を悪化させるだけでなく、特に近年のように、継目無鋼
管の高効率生産を目的として、マンネスマン製管設備の
連続化が実施されるようになると、継目無鋼管製造の全
体効率を悪化させることになる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、継目無鋼管
のマンネスマン製管方法として広く採用されるマンドレ
ルミルのマンドレル搬送作業の問題点を勘案し、複数本
の循環使用に際しマンドレルの交換を効率化し、製管寸
法の小径から大径に至る継目無鋼管の少量多品種生産に
対応するマンドレル搬送装置およびマンドレル搬送方法
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】本発明の要旨は、下記
(1)のマンドレルミルに用いられるマンドレル搬送装置
および(2)のその搬送方法にある。

【００１２】(1)マンドレルを挿通した状態の中空素管
を延伸圧延するマンドレルミルに該マンドレルを提供ま
たは搬出する搬送装置において、上面にマンドレルを所
定のピッチで保持するポケットを設けマンドレルの保持
高さが一定である固定ビームと、前記固定ビームのマン
ドレルの保持高さより高い位置でマンドレルを所定のピ
ッチで保持し搬送装置の全幅にわたり走行および停止が
可能な走行台車と、前記固定ビームと同じピッチのポケ
ットを上面に設け、上昇位置において前記走行台車のマ
ンドレルの保持高さより高い位置でマンドレルを保持で
き、かつ下降位置においてマンドレル保持高さが前記固
定ビームのマンドレルの保持高さより低くなるようにウ
オーキングビームで駆動される移動ビームとを備え、マ
ンドレルの前詰め機能を有することを特徴とするマンド
レル搬送装置。

【００１３】(2)上記(1)記載のマンドレル搬送装置を用
いたマンドレル搬送方法であって、１本または２本以上
のマンドレルを走行台車に積載して搬送装置の端部また
は先行するマンドレルに後続する位置にマンドレルを搬
送する工程と、移動ビームを上昇させて走行台車で搬送
されたマンドレルを移動ビームに移載させるとともに走
行台車を後退させ次いで移動ビームを下降させる工程と
を組み合わせて、マンドレルの前詰めを行いながらその
提供または搬出することを特徴とするマンドレル搬送方
法（後述する図６参照）。

【００１４】本発明において、「前詰め」とは前記図１
に示すようにマンドレルの搬送ピッチに空きがある場合
に、搬送装置内で空きピッチをなくし一定ピッチ間隔で
マンドレルを整列させる操作をいう。また、「マンドレ
ルを提供する」とは新たにマンドレルをマンドレルミル
の循環使用に供することをいい、「マンドレルを搬出す
る」とは循環使用中のマンドレルをマンドレルミルの系
外に搬出することをいう。

【００１５】マンドレルミル圧延法には、マンドレルの
拘束状態に応じて３つの方法に区分される。すなわち、
フルフローティングマンドレルミル法、セミフォローテ
ィング法およびリトラクトマンドレルミル法があるが、
本発明はいずれの圧延方法であっても適用できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明のマンドレル搬送装置は上
面にマンドレルを保持するポケットを設けた固定ビーム
と、搬送装置の全幅にわたり走行および停止が可能な走
行台車と、ウオーキングビーム方式で駆動する移動ビー
ムとで構成され、それぞれの高さ関係はマンドレルの保
持高さが一定である固定ビームに対し、走行台車では固
定ビームより高い位置でマンドレルを保持し、移動ビー
ムは下降位置において固定ビームのマンドレルの保持高
さより低い位置であり、上昇位置において走行台車のマ
ンドレルの保持高さより高い位置であることを特徴とし
ている。

【００１７】したがって、このようなマンドレル搬送装
置を用いた本発明のマンドレル搬送方法は、後述する図
６に示すように、１本または２本以上のマンドレルを走
行台車に積載して搬送装置の端部または先行するマンド
レルに後続する位置にマンドレルを搬送する工程と、移
動ビームを上昇させて走行台車で搬送されたマンドレル
を移動ビームに移載させるとともに走行台車を後退させ
次いで移動ビームを下降させる工程とを必要回数繰り返
して、搬送装置内で前詰めしながらマンドレルミルにマ
ンドレルを提供し、またはマンドレルミルの系外に搬出
することを特徴としている。

【００１８】本発明のマンドレル搬送装置およびその搬
送方法は上記の特徴を有するものであるから、従来の方
式では困難であった前詰め操作が搬送装置内で容易に、
かつ確実に行うことができる。そのため、製管段取り替
えにともなうマンドレルの交換を効率化し、圧延能率に
影響を及ぼすことなく実施することができ、さらに、製
管寸法の小径から大径に至る継目無鋼管の少量多品種生
産に対応するマンドレルミルに最適なものとなる。

【００１９】以下、実施例を挙げて本発明の効果を具体
的に説明するが、以下の開示は本発明の一実施例にすぎ
ず、本発明の技術的範囲を何ら限定するものでない。特
に、実施例ではマンドレルの提供装置について記載する
が、同様の構成および効果がマンドレルの搬出装置で採
用されることはいうまでもない。

【００２０】

【実施例】図２は、本発明のマンドレル提供装置の平面
構成例を示す図である。マンドレル提供装置41は、固定
ビーム12、走行台車13および移動ビーム14で構成され
る。走行台車13はチェーン13cに締結され提供装置41の
全幅内のいずれの位置へでも前進、後進可能に走行する
方式のものであり、一対の固定ビーム12に内設するよう
に構成される。また、移動ビーム14は提供装置41の全長
にわたり等間隔に配置されている。マンドレル提供装置
41においては、供給テーブル15に供給されたマンドレル
１は走行台車13および移動ビーム14の作用によって提供
装置41内を搬送され、そののち提供・搬出コンベヤー８
を通してマンドレルミルに提供される。

【００２１】図３は、本発明のマンドレル提供装置の正
面概略構成を説明する図である。固定ビーム12の上面に
は、マンドレルを所定のピッチで保持するため全長にわ
たりポケット12pが設けられる。また、走行台車13は同
じピッチでマンドレルを積載できるように積載面13mが
構成されており、チェーン13cに直結されてチェーン駆
動で走行される。図３では、図示しないクレーンから５
本のマンドレル１を同時に供給を受けるため、走行台車
13は装入テーブル端で待機している状態を示している。

【００２２】図４は、固定ビームおよび走行台車の正面
組立図を示す図である。それぞれの高さ関係は、マンド
レルの保持高さが一定である固定ビーム12のポケット12
pの上限に対し走行台車13のマンドレル積載面13mの高さ
が高くなるように構成され、常に走行台車13が固定ビー
ム12より高い位置でマンドレルを保持できる構造になっ
ている。そのため、マンドレルを積載した走行台車13
は、移動ビームが上昇していない限り、いずれの位置に
も前進および後進の走行が可能になる。

【００２３】図５は、本発明の移動ビームの正面組立図
を示す図である。移動ビーム14の上面には固定ビームと
同じピッチのポケット14pが全長にわたり設けられてい
る。移動ビーム14の駆動はウオーキングビーム方式であ
り、上昇運動と摺動運動とが組み合わされて揺動する構
造になっている。図５から明らかなように、上昇運動は
上昇用モータによって駆動される偏芯軸14mと上昇用リ
ンク14kとの作用によるものであり、この上昇運動によ
って移動ビーム14の位置は上昇位置または下降位置の２
位置に保たれる。ここで、固定ビームおよび走行台車と
の高さ関係は、移動ビームは下降位置において固定ビー
ムのマンドレルの保持高さより低い位置であり、上昇位
置において走行台車のマンドレルの保持高さより高い位
置になる。次に移動ビームの摺動運動は、摺動用シリン
ダー14cと摺動用リンク14lとの作用によるものである。
マンドレルの搬送距離は摺動距離によって定められる
が、摺動距離が図示する摺動用シリンダー14cおよび摺
動用リンク14lによって決定されるものである限り、そ
の摺動量を個別に調整することが困難である。

【００２４】上述した固定ビーム、走行台車および移動
ビームを用いることによって、マンドレルの提供装置に
空きピッチのある状態で提供されたマンドレルも装置内
で前詰めを行いながらマンドレルミルにマンドレルを提
供することができる。しかも、この前詰め操作は走行台
車による搬送工程と移動ビームによる上昇・下降工程と
を組み合わせることによって容易、かつ確実に行うこと
ができる。以下、その搬送方法を図面に基づいて詳細に
説明する。

【００２５】図６は、本発明における前詰めを行いなが
らマンドレルを搬送する方法を説明する図であり、小径
マンドレルを４本搬送する場合を示している。図に示す
ように、５個のポケットを有する吊具で４本を同時に搬
送する場合には、中心位置に空きピッチが発生すること
になるので、この空きピッチを搬送装置内で前詰めする
必要がある。

【００２６】図示しないクレーン吊具から供給された４
本のマンドレルは供給されたままの搬送単位で走行台車
に積載され、搬送装置の端部まで搬送される。そのの
ち、移動ビームを上昇させて走行台車で搬送されたマン
ドレルを移動ビームに移載させるとともに走行台車を後
退させる。走行台車を後退させる距離は、前詰めが必要
になる２本のマンドレルを積載するのに必要な距離であ
る（ａ〜ｃ参照）。

【００２７】次いで移動ビームを下降させることによっ
て、２本のマンドレルは走行台車に積載され先行するマ
ンドレルに後続する位置に搬送される。再び移動ビーム
を上昇させて走行台車で搬送されたマンドレルを移動ビ
ームに移載させ、さらに走行台車をマンドレルの供給位
置まで後退させてのち、移動ビームを下降させることに
よって、固定ビームの端部に前詰めされた４本のマンド
レルが整列させることができる（ｄ〜ｈ参照）。

【００２８】図６ではマンドレルを４本搬送する場合に
ついて説明したが、他の搬送単位でいずれかのポケット
位置に空きピッチが発生する場合であっても、同様に走
行台車による搬送工程と移動ビームによる上昇・下降工
程とを組み合わせることによって前詰め操作によって空
きピッチをなくすことができる。そして前詰めされ、固
定ビーム上に搬送ピッチ単位にに整列されたマンドレル
を順次マンドレルミルに投入することによって、圧延能
率に影響を及ぼすことなく、マンドレルの交換が可能に
なる。

【００２９】

【発明の効果】本発明のマンドレル搬送装置およびマン
ドレル搬送方法装置によれば、マンドレルミル圧延の循
環使用に際し搬送装置内でのマンドレルの前詰め操作が
可能になり、マンドレルの交換を効率化し、圧延能率に
影響を及ぼすことなくマンドレル交換作業を実施するこ
とができる。しかも、製管寸法の小径から大径に至る継
目無鋼管の少量多品種生産に対応するマンドレルミルに
適用する場合には高効率生産を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】マンドレルの直径寸法に応じた搬送単位の例を
示す図である。

【図２】本発明のマンドレル提供装置の平面構成例を示
す図である。

【図３】本発明のマンドレル提供装置の正面概略構成を
説明する図である。

【図４】固定ビームおよび走行台車の正面組立図を示す
図である。

【図５】本発明の移動ビームの正面組立図を示す図であ
る。

【図６】本発明における前詰めを行いながらマンドレル
を搬送する方法を説明する図である。

【図７】マンドレルミル圧延におけるマンドレルの循環
使用の状況とマンドレルを提供および搬出する搬送装置
の配置状況を説明する図である。

【符号の説明】

１：マンドレル、 ２：中空素管 ３：マンドレルミル、 ４：搬送装置 ５：装入テーブル、 ６：移送コンベヤー ７：装入コンベヤー ８：提供・搬出コンベヤー ９：搬送コンベヤー 10：マンドレル冷却装置 11：潤滑塗布装置 12：固定ビーム 13：走行台車、 13c：チェーン 13m：積載面、 14：移動ビーム 14k：上昇用リンク 14m：偏芯軸（上昇用モータ駆動） 14l：摺動用リンク 14c：摺動用シリンダー 15：供給テーブル 12p、14p：ポケット 41：マンドレル提供装置 42：マンドレル搬出装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−174205（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−515（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−137502（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 25/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マンドレルを挿通した状態の中空素管を延
   伸圧延するマンドレルミルに該マンドレルを提供または
   搬出する搬送装置において、上面にマンドレルを所定の
   ピッチで保持するポケットを設けマンドレルの保持高さ
   が一定である固定ビームと、前記固定ビームのマンドレ
   ルの保持高さより高い位置でマンドレルを所定のピッチ
   で保持し搬送装置の全幅にわたり走行および停止が可能
   な走行台車と、前記固定ビームと同じピッチのポケット
   を上面に設け、上昇位置において前記走行台車のマンド
   レルの保持高さより高い位置でマンドレルを保持でき、
   かつ下降位置においてマンドレル保持高さが前記固定ビ
   ームのマンドレルの保持高さより低くなるようにウオー
   キングビームで駆動される移動ビームとを備え、マンド
   レルの前詰め機能を有することを特徴とするマンドレル
   搬送装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のマンドレル搬送装置を用い
   たマンドレル搬送方法であって、１本または２本以上の
   マンドレルを走行台車に積載して搬送装置の端部または
   先行するマンドレルに後続する位置にマンドレルを搬送
   する工程と、移動ビームを上昇させて走行台車で搬送さ
   れたマンドレルを移動ビームに移載させるとともに走行
   台車を後退させ次いで移動ビームを下降させる工程とを
   組み合わせて、マンドレルの前詰めを行いながらその提
   供または搬出することを特徴とするマンドレル搬送方
   法。