JP5398014B2 - 電縫管スクイズミル - Google Patents

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Description

本発明は、電縫管スクイズミルの上部に設置されたトップロールの管軸中心位置調整を容易におこなうことができる、トップロール調整機構を備えた電縫管スクイズミルに関する。
電縫管は、帯板をブレークダウンロールで大きな半径の円弧に曲げ、クラスターロールでより小さな半径の円弧に曲げ成形し、フィンバスロールで材科の両端部の突合せ形状を形成する。そして、シームガイドロールでＶスロート角の設定とシームのセンタリングを行い、ワークコイルでシーム部を加熱してスクイズロールで周方向に圧縮することにより溶接して製造される（引用文献１参照）。
スクイズロールスタンドは、例えば左右両側のサイドロールと上側の左右一対のトップロールとからなる（特許文献２参照）。なお、下ロールも備えたタイプのものもある。
スクイズロールスタンドにおいて、溶接シーム位置が中央線から外れることがある。その原因は、前工程でのパイプのねじれ等によるものである。この状態では溶接が安定しないため、溶接面の溶接品質が低下する。
このねじれを修正するため、特許文献１には、図３において、電気加熱装置２２を備えたシームガイドロールスタンドにおいて、上ロール２３をライン方向に直交する面内で、シーム１０が右にねじれたときは上ロール２３を左側に傾斜させ、シーム１０が左にねじれたときは上ロール２３を右側に傾斜させて中間成形管８の中心を回動させることによりねじれを修正することが開示されている。シーム１０のねじれ検出装置は、スクイズロールスタンドの下流に配置されている。
特開平１−２５４３１６号公報 特開２００５−３４９４５９号公報
前記特許文献１において、シームガイドロールスタンドによる調整では、スクイズロールスタンドの溶接部での管の軸芯に対する許容調整量（±０．５ｍｍ程度）に対して、スクイズロールスタンドと調整位置にあるシームガイドロールスタンドが距離的に遠く離れているため（約２〜３ｍｍ）、前記管の軸芯に対する許容調整範囲への調整が困難である。
そこで、本発明は、スクイズロールスタンドのトップロールを左右且つ水平方向に移動させて溶接シームに合わせることができる、トップロール調整機構を備えた電縫管スクイズミルを提供するものである。
請求項１の発明は、トップロールスタンド１の下部には、前工程で成形されて送られてきた管状に成形された中間成形管を左右から押さえて押圧する一対のスクイズロールと中間成形管の溶接シーム部を上方より押圧する一対のトップロールにより電気加熱された溶接シーム部のウエッジを圧接する電縫管スクイズロールミルにおいて、トップロールを固定したトップロール面板がトップロールスタンドの大面板の左右且つ水平方向に摺動可能に支持され、トップロール面板の左右の側面には、下方に且つ外側に向かって傾斜した摺接面がそれぞれ形成され、各摺接面に上下動可能なくさび形の上下可動板が接し、上下可動板を上下動させてトップロール面板を左右のいずれか一方の方向へ移動させる駆動装置を備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、トップロール面板の摺動部が大面板に設けられた上の水平ガイドと下の水平ガイドとの間に左右且つ水平に移動可能な移動板で形成されていることを特徴とする。
請求項３の発明は、上下可動板は、一端が大面板に対して回動可能に支持されているサーボシリンダーに接続され、大面板の左右に垂直方向に配置された凹形のガイド溝を有する一対の垂直ガイドとトップロール面板の摺接面との間で摺接して上下動可能に配置されていることを特徴とする。
請求項４の発明は、駆動装置がサーボシリンダーであることを特徴とする。
請求項５の発明は、大面板に中間成形管のシーム溶接部の位置を上方から撮像する撮像装置が配置され、撮像装置の画像データから求めた、溶接シーム部の基準位置からのずれ量に応じて、トップロール面板の移動量を調整する上下可動板を所定の昇降量に調整する駆動装置を制御する制御装置を備えたことを特徴とする。
本発明は、トップロール面板を移動させることにより、左右のトップロールを水平方向に移動可能としたことにより、従来の中間成形管を回動させる方式に比べて、オンラインでのトップロール位置調整をスムーズに行うことが可能となった。
本発明は、トップロール面板の上下部にもそれぞれ水平方向のガイド部を設けることにより、安定的に移動可能となる。
本発明により、溶接シーム部の位置を常時撮像装置にて監視し、溶接シーム部の位置変動をつかまえ、サーボシリンダーを動作させて溶接シーム位置に追従可能となり、健全な溶接部を形成することが可能となった。
本発明の電縫管スクイズミルの全体図である。 本発明の電縫管スクイズミルの側面図である。 電縫管の溶接部分の概略図である。
本実施例について図面を参照しながら説明する。
図１及び図２において、トップロールスタンド１の背板２に大面板３が上下動可能に配置されている。大面板３には、トップロール面板４が左右且つ水平方向に摺動可能に支持されている。本実施例では、トップロール面板４の摺動部を移動板５で形成して支持した例で説明する。
大面板３は電動ジャッキ６により昇降する。電動ジャッキ６はスクリュー式であるためネジのバックラッシ及び隙間があるためにガタが発生するので、常に上方向に左右の油圧シリンダー７で大面板３を吊りあげておき、大面板３を下方向に動かすときは、電動ジャッキ６が油圧シリンダー７を押し下げながら動かす。
トップロールスタンド１の下部には、前工程で成形されて送られてきた管状に成形された中間成形管８を左右から押さえて押圧する一対のスクイズロール９が配置される。スクイズロール９の上に、中間成形管８の溶接シーム部１０を上方より押圧する一対のトップロール１１が配置される。加熱された溶接シーム部１０のエッジを、スクイズロール９及びトップロール１１で突き合わせて圧縮することにより圧接する。
トップロール１１はロールサポート１２に回転自在に支持され、ロールサポート１２はトップロール面板４に押しつけ方向に可動自在に、上下及びトップロール面板４の面内方向には固定される。ロールサポート１２はトップロール位置調整装置１３に連結され、トップロール位置調整装置１３によりトップロール１１の中間成形管８への押し付け力及び位置が調整される。
トップロール１１の上下の位置は、中間成形管８の外径に応じて電動ジャッキ６の作動によりトップロール面板４が固定された大面板３が上下動し、調整される。
ロールサポート１２が固定されたトップロール面板４には、トップロール１１を左右且つ水平方向に移動させて溶接シーム部１０に合わせるため、トップロール面板４を大面板３に設けられた上の水平ガイド１４と下の水平ガイド１５との間で左右且つ水平に移動可能に支持する。
移動板５の左右の側面には、下方に向かって外側に広がるように傾斜したテーパー状の摺接面１６が形成される。大面板３の左右には、移動板５を挟むように垂直方向に配置された一対の垂直ガイド１７が固定され、垂直ガイド１７には上下方向に凹形のガイド溝１８が形成されている。
移動板５の摺接面１６と垂直ガイド１８の間には、摺接面１６とガイド溝１８に摺接して上下に可動可能なくさび形の上下可動板１９が配置されている。上下可動板１９は、一端が大面板３に対して回動可能に支持されているサーボシリンダー２０に接続されている。一方のサーボシリンダー２０が上昇、他方のサーボシリンダー２０が下降、あるいはその逆に一方のサーボシリンダー２０が下降、他方のサーボシリンダー２０が上昇する動作により上下可動板１９が移動板５を左右いずれかの方向に押し、移動板５が水平移動する。
大面板３には中間成形管８のシーム溶接部１０の位置を上方から撮像するための撮像装置としてＣＣＤカメラ２１が配置されている。ＣＣＤカメラ２１の画像データは制御装置（図示せず）に入力される。制御装置では画像データが画像処理部に入力されて溶接シーム部１０の基準位置からのずれ量が求められる。ずれ量に応じて、サーボシリンダー２０の駆動が制御され、上下可動板１９の昇降量が制御され、移動板５の移動量が調整される。
トップロール１１の水平移動動作について説明する。
ＣＣＤカメラ２１の撮像により得られた中間成形管９溶接シーム部１０の画像データは、制御装置の画像処理部に入力され、溶接シーム部１０の基準位置からのずれ量が求められる。
求められた溶接シーム部１０の基準位置からのずれ量から、トップロール１１をずれた分だけ移動させるため、移動板５を移動させる方向、その移動量が求められる。
求められた移動板５の方向及び移動量から一方の上下可動板１９の下降量及び他方の上下可動板の上昇量が演算される。
この上下可動板１９の下降量及び上昇量に基づいてサーボシリンダー２０の駆動量が制御されて移動板１９が左右いずれかの方向に移動し、トップロール１１が溶接シーム部１０を適正位置で押しつける。こうして、トップロール１１が溶接シーム位置１０に追従可能となる。
また、安定操業時には、両方の上下可動板２０を下降させる同方向の押しつけ動作に切り替えることにより、移動板５を支持しているトップロール面板４が下方向に向かい、中間成形管９の溶接シーム部のエッジを確実にクランプすることが可能となる。
１：トップロールスタンド
２：背板
３：大面板
４：トップロール面板
５：移動板
６：電動ジャッキ
７：油圧シリンダー
８：中間成形管
９：スクイズロール
１０：溶接シーム部
１１：トップロール
１２：ロールサポート
１３：トップロール位置調整装置
１４：上の水平ガイド
１５：下の水平ガイド
１６：摺接面
１７：垂直ガイド
１８：ガイド溝
１９：上下可動板
２０：サーボシリンダー
２１：ＣＣＤカメラ
２２：電気加熱装置
２３：上ロール

Claims (5)

  1. トップロールスタンドの下部には、前工程で成形されて送られてきた管状に成形された中間成形管を左右から押さえて押圧する一対のスクイズロールと中間成形管の溶接シーム部を上方より押圧する一対のトップロールにより電気加熱された溶接シーム部のウエッジを圧接する電縫管スクイズロールミルにおいて、
    トップロールを固定したトップロール面板がトップロールスタンドの大面板の左右且つ水平方向に摺動可能に支持され、
    トップロール面板の左右の側面には、下方に且つ外側に向かって傾斜した摺接面がそれぞれ形成され、
    各摺接面に上下動可能なくさび形の上下可動板が接し、
    上下可動板を上下動させてトップロール面板を左右のいずれか一方の方向へ移動させる駆動装置を備えたことを特徴とする電縫管スクイズロールミル。
  2. トップロール面板の摺動部が大面板に設けられた上の水平ガイドと下の水平ガイドとの間に左右且つ水平に移動可能な移動板で形成されていることを特徴とする請求項１記載の電縫管スクイズロールミル。
  3. 上下可動板は、一端が大面板に対して回動可能に支持されているサーボシリンダーに接続され、
    大面板の左右に垂直方向に配置された凹形のガイド溝を有する一対の垂直ガイドとトップロール面板の摺接面との間で摺接して上下動可能に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電縫管スクイズロールミル。
  4. 駆動装置がサーボシリンダーであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電縫管スクイズロールミル。
  5. 大面板に中間成形管のシーム溶接部の位置を上方から撮像する撮像装置が配置され、撮像装置の画像データから求めた、溶接シーム部の基準位置からのずれ量に応じて、トップロール面板の移動量を調整する上下可動板を所定の昇降量に調整する駆動装置を制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電縫管スクイズロールミル。
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