JP4097967B2 - Ｈ形鋼のビードつぶし装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、フランジにウエブを溶接してＨ形鋼を製造する際の、ビードをつぶす装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｈ形鋼を溶接法で製造する際には、図１に示すように、供給されたウエブ１とフランジ２との間に高周波電源５および電極６を用いて高周波電流を流して被溶接部を加熱した後、圧接ロール７の押圧力を利用して溶着させている。
被溶接部を部分的に加熱溶融させ圧着して接合しているので、溶融物に一部が押出されて固化し、「ビード」と称される突起物となって接合部に残る。このビードは美観を害するとともに、取り扱いの際の邪魔になることもある。
【０００３】
図２（ａ）で示されるように形成されたビード８を除去する方法としては、一般的に、ビードにロール９を押し当てて押しつぶす方法が採り入れられている。
例えば、特開平７−９１５１号公報には、圧潰ローラ１０をボルト１１によって溶接ビードに４０〜５０度の角度で押付け、溶接ビードを整形することが記載されている（図３参照）。
また、特開平９−１２２９２９号公報には、昇降シリンダ１２により上下動自在の昇降フレーム１３に取り付けた傾斜ガイド面１４上に、サポートフレーム１５をスライドシリンダ１６により前後にスライド可能に設け、このサポートフレーム１５に取り付けられ、モータ１７により回転されるローラ１８をビードに押付けて圧潰することが記載されている（図４参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前者のビードつぶし装置では、圧潰ローラ１０とボルト１１を２組Ｈ形鋼の上下フランジ間にセットして上下のビードを同時につぶす構造となっている。このような構造であればビードをつぶす際に発生する上下方向の力が相殺されるため、設備には高い剛性が要求されないという利点がある。しかし、一方で２組のロールの上下方向の寸法を小さくすることができないため、例えば高さが低い小断面のＨ形鋼には適用することができないという問題がある。また、構造上同じ装置を種々の寸法のＨ形鋼に適用することは困難であり、原則各寸法のＨ形鋼に対してそれぞれ専用の装置を準備する必要がある。
【０００５】
後者のビードつぶし装置では、Ｈ形鋼のサイズの多様化には対応できるが、４箇所のビードを処理するためには左右一対の装置を前後２段に、すなわち４つの装置を必要として、全体として装置は大型化する。また、それぞれの装置には、ロールを上下・左右に調整する機構が必要で、設備費が嵩むばかりでなく、それぞれの稼動機構のガタ等もあり、４つのロール位置を微調整する作業には多大な労力が必要となる。
【０００６】
本発明は、このような問題を解消すべく案出されたものであり、各種サイズのＨ形鋼に対応でき、装置そのものの構造が簡素で、しかもビードつぶし作業が容易に行えるＨ形鋼の溶接ビードつぶし装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のＨ形鋼のビードつぶし装置は、その目的を達成するため、４０〜５０度の角度でビードつぶしロール２１を軸支したビードつぶしロールホルダ２２が固着されたビードつぶしロール取付けブラケット２４を上方に突設させた機台２３を左右１対に、しかも、下部にビードつぶし受けロール２７の設置空間を空け、かつ該機台２３下部に設けたビードつぶしロール拡縮用スクリュー挿通孔２６を通したビードつぶしロール拡縮用スクリュー２５で近接あるいは離反が行えるように設置するとともに、上記ビードつぶし受けロール設置空間に、中空部３０に前記ビードつぶしロール拡縮用スクリュー２５を挿通させ、外周にビードつぶし受けロール２７を回転自在に取り付けたビードつぶし受けロール軸２８を受けロールチョック３１を介して取り付け、さらに該受けロールチョック３１に受けロールチョック昇降手段を取り付け、さらに、Ｈ型鋼フランジ材の板厚に応じてビードつぶしロール２１とビードつぶし受けロール２７の間隔を調整するために、機台のビードつぶしロールホルダ２２下部にビードつぶしロール高さ調整ライナー挿入用空間３４を設けたことを特徴とする。
【０００８】
受けロールチョック昇降手段としては、上面を内側が下がるように傾斜させた１対の受けロール昇降用テーパーブロック３２と、それを同期して近接あるいは離反させるスクリュー３３からなるものが好ましい。
【０００９】
【実施の形態】
溶接ビードをつぶすための２つのビードつぶしロール２１をそれぞれ４０〜５０度の間の略４５度になるように、ブロックから切り出したビードつぶしロールホルダ２２に取り付ける（図５参照）。ビードつぶしロールとしては、高温のビードをつぶすことも考慮して熱間ダイス鋼あるいは超硬合金製のものが好ましい。ビードつぶしロールホルダは左右の機台２３の上部に突設させたビードつぶしロールホルダ取付けブラケット２４にボルト留めあるいは溶接等で固定されている。上記４０〜５０度は直交しているウエブとフランジの交点に形成されたビードにロールを効率よく押付けるには、軸支角度は４０〜５０度好ましくは略４５度に設定すべきである。この角度を外れるとウエブ側あるいはフランジ側にビードが残ることになる。
【００１０】
それぞれの機台２３下部には、左右の機台を同期して近接あるいは離反させるための、先端部と根元部で方向を違えて形成したねじ山を形成した機台移動用スクリュー２５を通すために、ねじ山の方向を違えて設けたスクリュー挿通孔２６が形成されている。
ビードつぶしロール２１の下端とスクリュー挿通孔２６の間隔は、機台の剛性確保の観点からは小さくすることが好ましい。
【００１１】
双方のスクリュー挿通孔２６に１本の前記機台移動用スクリュー２５を通して、その間にビードつぶし受けロールの設置空間を空けるように前記左右の機台２３を配置する。
前記左右の機台２３を配置する際、前記ビードつぶし受けロールの設置空間にビードつぶし受けロール２７が配置されるように、そのビードつぶし受けロール２７を軸受け２９等を介して外周に回転自在に軸支し、しかも内部に前記機台移動用スクリュー２５を通すための中空孔３０を有するビードつぶし受けロール軸２８を、前記機台移動用スクリュー２５を通して配置しておく。
【００１２】
さらに、ビードつぶし受けロール軸２８は受けロールチョック３１に枢着等で固定され、しかも、この受けロールチョック３１は昇降手段により上下方向に動かされた位置に維持されるように取り付けられている。昇降手段としては、受けロールチョック３１下面に設けた斜面に当接するように上面を内側が下がるように傾斜させた１対の受けロール昇降用テーパーブロック３２と、それを同期して近接あるいは離反させる受けロール昇降用スクリュー３３からなるものを用いることが好ましい。
フランジ材の板厚に応じてビードつぶしロールとビードつぶし受けロールの間隔を調整するため及び左右のロール高さを合わせるために、機台２３のビードつぶしロールホルダ２２下部にビードつぶしロール高さ調整ライナー挿入用空間３４を設けておく。
【００１３】
Ｈ形鋼の溶接ビードつぶし装置を以上のような構造としたことにより、Ｈ形鋼のサイズに関係なく１種類の大きさのビードつぶし装置を準備しておくだけで、各種のサイズのＨ形鋼に対応できる。しかも、各部材の移動は、機台移動用のスクリューと受けロール昇降手段の作動のみとしたので、ビードつぶし作業は煩雑な操作を必要とせず、簡単に行うことができるようになる。また、ビードつぶしロールホルダの形状を工夫することで比較的小さな寸法のＨ形鋼にも適用可能である。
【００１４】
次に、本発明のビードつぶし装置を使用して溶接Ｈ形鋼Ｍの溶接ビードを押しつぶす態様について説明する。なお、受けロールチョック昇降手段としては、前記受けロール昇降用テーパーブロック３２とそれを移動させるスクリュー３３を使用した。
受けロール昇降用スクリュー３３を回して受けロール昇降用テーパーブロック３２を離反させて受けロールチョック３１を下げ、ビードつぶし受けロール２７を下げる。さらに、機台移動用スクリュー２５を回して左右の機台２３を離反、すなわち２つのビードつぶしロール２１を離反させる。この状態で、２つのビードつぶしロール２１とビードつぶし受けロール２７の間の空間にビードが形成されたＨ形鋼Ｍの端部を挿入する。
【００１５】
その後、機台移動用スクリュー２５を回して左右の機台２３を近接、すなわち２つのビードつぶしロール２１を近接させ、２つのビードつぶしロール２１を左右両方からウエブとフランジの溶接部、すなわち溶接ビードに当接させる。さらに、受けロール昇降用スクリュー３３を回して受けロール昇降用テーパーブロック３２を近接させて受けロールチョック３１を上げ、ビードつぶし受けロール２７をフランジの下面に当接させる。
ウエブとフランジの溶接部を左右１対のビードつぶしロール２１で押圧し、溶接部の下部フランジをビードつぶし受けロール２７で押圧した状態でＨ形鋼を端部から押す、あるいは他端から引っ張ると、ビードつぶしロール２１とビードつぶし受けロール２７はそれぞれ回転されながらＨ形鋼Ｍを送り出す。このとき３者の押圧力でビードがつぶされ、溶接部は平坦にされる。
【００１６】
ウエブの他側の溶接ビードは、Ｈ形鋼を上下入れ替え、再度同様に本ビードつぶし装置を通すことによりつぶすことができる。
以上はいわゆるオフラインでのビードつぶし手順について説明してきたが、当然インラインにも適用できる。
すなわち、上記装置の上下反転させたものとセットでインライン中に配置し、左右１対のビードつぶしロール２１とビードつぶし受けロール２７の間隔を空けた状態で溶接Ｈ形鋼を通し始め、その後、左右１対のビードつぶしロール２１を近接させるとともに、ビードつぶし受けロール２７をフランジに押し当てれば、上記の説明と同様に溶接ビードが連続的につぶされる。
【００１７】
なお、溶接Ｈ形鋼のフランジ材の板厚に応じて、ビードつぶしロール２１とビードつぶし受けロール２７の間隔を調整するため、機台２３のビードつぶしロールホルダ下部に設けた空間３４に、所定厚さのビードつぶしロール高さ調整ライナーを挿入することにより、ビードつぶし受けロールの上昇位置の設定が容易になり、すなわちビードつぶし作業が円滑に行われる。
【００１８】
【発明の効果】
以上に説明したように、Ｈ形鋼の溶接ビードを除去する装置として、ウエブとフランジの溶接部に、それぞれ４０〜５０度の角度で軸支した回転自在のビードつぶしロールを側方から押し当て、しかも下方から回転自在のビードつぶし受けロールをフランジの下面に当接されるようにしたので、溶接ビードが形成されたＨ形鋼を上記ロールを自由に回転させながら、３つのロール間を通すことにより、ビードが押しつぶされる。
その装置は簡素で、種々のサイズのＨ形鋼に適用できる。さらにロールを押圧する駆動装置は、ビードつぶしロールを側方から押し当てるための移動手段と、ビードつぶし受けロールを下方から押し上げるための移動手段だけの制御で十分なので、ビードつぶし作業が簡単に行うことができ、全体としてのコスト低減に寄与できる。
【００１９】
通常、溶接Ｈ形鋼製造ラインでは、Ｈ形鋼を挟んで上下向かい合ったベッド面を設け、そのベッド面上に、溶接時にフランジとウエブを拘束・押圧するためのロールスタンドを取付け、Ｈ形鋼の高さ寸法に応じて上または下あるいは両方のベッドを上下に動かしてベッド面の間隔を変更できるようになっている。本発明によるビードつぶし装置は高さを小さくすることができることから、上記ベッド面の溶接完了後の位置に上下のビードつぶし装置をそれぞれ取り付けることによって、溶接装置の高さ調整とビード潰し装置の高さ調整を同時に行うことも可能になる。その場合、高温で強度が低い状態のビードをつぶすことができるため、小さい力で効率よくビードをつぶすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 Ｈ形鋼を溶接法で製造する方法を概略的に説明する図
【図２】 溶接部にビードが発生する状況とそれを押しつぶして除去する方法を説明する図
【図３】 従来のＨ形鋼溶接ビードつぶし装置を説明する図
【図４】 従来のＨ形鋼溶接ビードつぶし装置を説明する図
【図５】 本発明のＨ形鋼の溶接ビードつぶし装置の構造を説明する
【符号の説明】
１：ウエブ ２：フランジ ３：フランジ案内ロール
４：アプセットロール ５：高周波電源 ６：電極
７：圧接ロール ８：溶接ビード ９：溶接ビード圧潰ロール
１０：圧潰ローラ １１：ボルト １２：昇降シリンダ
１３：昇降フレーム １４：傾斜ガイド面 １５：サポートフレーム
１６：スライドシリンダ １７：モータ １８：ローラ
２１：ビードつぶしロール ２２：ビードつぶしロールホルダ
２３：機台 ２４：ビードつぶしロールホルダ取付けブラケット
２５：機台移動用スクリュー ２６：機台移動用スクリュー挿通孔
２７：ビードつぶし受けロール ２８：ビードつぶし受けロール軸
２９：軸受け ３０：中空孔 ３１：受けロールチョック
３２：ロール昇降用テーパーブロック ３３：受けロール昇降用スクリュー
３４：ビードつぶしロール高さ調整ライナー挿入用空間
Ｍ：Ｈ形鋼

Claims (2)

1. ４０〜５０度の角度でビードつぶしロール（２１）を軸支したビードつぶしロールホルダ（２２）が固着されたビードつぶしロール取付けブラッケト（２４）を上方に突設させた機台（２３）を左右１対に、しかも、下部にビードつぶし受けロール（２７）の設置空間を空け、かつ該機台（２３）下部に設けたビードつぶしロール拡縮用スクリュー挿通孔（２６）を通したビードつぶしロール拡縮用スクリュー（２５）で近接あるいは離反が行えるように設置するとともに、上記ビードつぶし受けロール設置空間に、中空部（３０）に前記ビードつぶしロール拡縮用スクリュー（２５）を挿通させ、外周にビードつぶし受けロール（２７）を回転自在に取り付けたビードつぶし受けロール軸（２８）を受けロールチョック（３１）を介して取り付け、さらに該受けロールチョック（３１）に受けロールチョック昇降手段を取り付けたＨ形鋼のビードつぶし装置において、
   機台のビードつぶしロールホルダ下部にビードつぶしロール高さ調整ライナー挿入用空間（３４）を設けたことを特徴とするＨ形鋼のビードつぶし装置。
2. 受けロールチョック昇降手段が、上面を内側が下がるように傾斜させた１対の受けロール昇降用テーパーブロック（３２）と、それを同期して近接あるいは離反させる受けロール昇降用スクリュー（３３）からなるものである請求項１に記載のＨ形鋼のビードつぶし装置。

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