JP5633311B2 - Metal circular pipe manufacturing apparatus and manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、円筒状のワークの突合せ部が突合わされた状態で溶接する金属円管の製造装置、及び製造方法に関し、特に、突合せ部をその外周面がフラットになるように突合わすことができる金属円管の製造装置、及び製造方法に関する。   The present invention relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a metal circular pipe for welding in a state in which a butting portion of a cylindrical workpiece is butted, and in particular, the butting portion can be butted so that an outer peripheral surface thereof is flat. The present invention relates to a metal circular pipe manufacturing apparatus and a manufacturing method.

金属板から金属円管を製造する方法として、金属板を各種ロール群によって円筒状にロール成形し、その周方向端部である突合せ部を突合わせた状態で溶接する方法がある。この方法では、突合せ部をその外周面がフラットになるように突合わすことが重要である。なぜなら、突合せ部において例えば段差が生じている状態で突合わされた場合、溶接により溶融した突合せ部の表面がフラットにならない。これにより、溶融した突合せ部で接合する部分の体積が減少して、金属円管の接合強度が低下してしまう。また、金属円管の外周面がフラットでなくなり、見た目が悪く、金属円管の品質が低下してしまう。そこで、突合せ部をその外周面がフラットになるように突合わす方法として、例えば、下記特許文献1に記載された方法がある。   As a method of manufacturing a metal circular tube from a metal plate, there is a method in which a metal plate is roll-formed into a cylindrical shape by various roll groups and welded in a state in which a butt portion which is a circumferential end portion is abutted. In this method, it is important to abut the abutting portion so that the outer peripheral surface thereof is flat. This is because, for example, when the butt portion is butted in a state where a step is generated, the surface of the butt portion melted by welding does not become flat. Thereby, the volume of the part joined by the melted butt | matching part reduces, and the joining strength of a metal circular pipe will fall. In addition, the outer peripheral surface of the metal tube is not flat, looks bad, and the quality of the metal tube deteriorates. Thus, as a method for abutting the butted portion so that the outer peripheral surface thereof is flat, for example, there is a method described in Patent Document 1 below.

下記特許文献1に記載された方法では、図11に示したように、円筒状のワーク110に対してローラ141,142が左右に配置され、ローラ141,142に対してワーク110の搬送方向の出口側にローラ143,144が配置されている。そして、溶接ツール122の溶接位置よりワーク110の搬送方向の入口側において、突合せ部110aの内周面側にローラ145を配置するとともに、突合せ部110aの外周面側にローラ146を配置している。このようにして、ワーク110の左右からと、突合せ部110aの内周面及び外周面とから、ワーク110を押圧して、突合せ部110aをその外周面がフラットになるように調整している。   In the method described in Patent Document 1 below, as shown in FIG. 11, rollers 141 and 142 are arranged on the left and right with respect to the cylindrical workpiece 110, and the rollers 110 and 142 are arranged in the conveying direction of the workpiece 110. Rollers 143 and 144 are arranged on the outlet side. A roller 145 is disposed on the inner peripheral surface side of the abutting portion 110a and a roller 146 is disposed on the outer peripheral surface side of the abutting portion 110a on the inlet side in the conveyance direction of the workpiece 110 from the welding position of the welding tool 122. . In this way, the workpiece 110 is pressed from the left and right of the workpiece 110 and from the inner and outer peripheral surfaces of the butting portion 110a, and the butting portion 110a is adjusted so that the outer circumferential surface is flat.

特開2002−248519号公報JP 2002-248519 A

ところで、上述した方法においては、左右のローラ141,142、143,144がワーク110に対して押圧する押圧力及び押圧位置とを左右均等にしなければならず、押圧力及び押圧位置の調整が難しかった。特に、ワーク110自体に製作誤差(精度のバラツキ)がある場合、即ち、図12(a)に示したように、外周長が軸方向に応じて異なるワーク110Aである場合(d1≠d2)、又は図12(b)に示したように、突合せ部110aの端面が軸方向に沿ってうねるワーク110Bである場合には、突合せ部110aの位置に応じて、外周面がフラットになるように突合わすための押圧力及び押圧位置が変化して、突合せ部110aを適正な位置で突合わすことが難しかった。   By the way, in the above-described method, the pressing force and the pressing position that the left and right rollers 141, 142, 143, and 144 press against the work 110 must be made equal to each other, and it is difficult to adjust the pressing force and the pressing position. It was. In particular, when there is a manufacturing error (accuracy variation) in the workpiece 110 itself, that is, as shown in FIG. 12A, when the outer peripheral length is a workpiece 110A that differs depending on the axial direction (d1 ≠ d2), Alternatively, as shown in FIG. 12B, when the end surface of the abutting portion 110a is a workpiece 110B that undulates along the axial direction, the outer peripheral surface is flattened according to the position of the abutting portion 110a. It has been difficult to abut the abutting portion 110a at an appropriate position by changing the pressing force and the pressing position for matching.

また、上述した方法においては、突合せ部110aを上下のローラ145,146で上下方向から押圧している。これにより図12(c)に示したように突合せ部110aに段差が生じていても、この段差を無くすことができる。しかし、この場合において、突合せ部110aの外周面に作用する摩擦力が大きくなり、外周面に傷が付いて、品質が低下するおそれがあった。
更に、図11に示した押圧手段140(各ローラ141,142,143,144,145,146)では、上下方向及び左右方向に押圧するため、押圧する方向が多くて、各ローラを駆動する駆動機構の押圧作業が複雑であった。また、各ローラがワーク110に対して左右及び上方に配置されるため、各ローラと駆動機構とを含めた押圧手段140が大型化するという問題もあった。
In the above-described method, the abutting portion 110a is pressed from above and below by the upper and lower rollers 145 and 146. As a result, even if there is a step in the butt portion 110a as shown in FIG. 12C, this step can be eliminated. However, in this case, the frictional force acting on the outer peripheral surface of the abutting portion 110a is increased, and the outer peripheral surface is scratched and the quality may be deteriorated.
Furthermore, since the pressing means 140 (each roller 141, 142, 143, 144, 145, 146) shown in FIG. 11 presses in the up and down direction and the left and right direction, there are many pressing directions, and driving for driving each roller. The pressing operation of the mechanism was complicated. Moreover, since each roller is arrange | positioned with respect to the workpiece | work 110 at right and left, and upwards, there also existed a problem that the press means 140 containing each roller and a drive mechanism enlarged.

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、押圧作業の複雑化や押圧手段の大型化を招くことなく、突合せ部をその外周面がフラットになるように突合わすことができる金属円管の製造装置、及び製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and the abutting portion can be abutted so that the outer peripheral surface thereof is flat without complicating the pressing work and increasing the size of the pressing means. An object of the present invention is to provide a manufacturing apparatus and a manufacturing method for a metal circular pipe.

本発明に係る金属円管の製造装置は、円筒状にロール成形されて搬送されるワークの周方向端部である突合せ部を突合わせた状態で、溶接ツールを用いて溶接するものであって、前記ワークの外径より僅かに大きい孔径の貫通孔を有する筒状金型と、前記筒状金型の貫通孔に前記ワークが挿通された状態で、前記ワークの周方向において前記突合せ部と反対側に位置する反対部位を前記ワークの軸中心に向けて押圧する押圧手段と、を備え、前記押圧手段は、複数の押圧装置を有し、前記ワークの搬送方向における異なる位置に配置されることに特徴がある。 The metal circular pipe manufacturing apparatus according to the present invention welds using a welding tool in a state in which a butting portion which is a circumferential end portion of a workpiece which is roll-formed into a cylindrical shape and is conveyed is butted. A cylindrical mold having a through hole having a slightly larger hole diameter than the outer diameter of the work, and the butting portion in the circumferential direction of the work in a state where the work is inserted through the through hole of the cylindrical mold. the opposite site located on the opposite side and a pressing means for pressing the shaft center of the workpiece, said pressing means has a plurality of pressing device, Ru are arranged at different positions in the conveying direction of the workpiece There is a special feature.

また、本発明に係る金属円管の製造装置において、前記押圧手段は、前記溶接ツールの溶接位置より前記ワークの搬送方向の入口側で、前記反対部位を押圧して前記突合せ部を突合せる第1押圧装置を有することが好ましい。
また、本発明に係る金属円管の製造装置において、前記押圧手段は、前記溶接ツールの溶接位置又はこの溶接位置より前記ワークの搬送方向の出口側で、前記反対部位を押圧して溶融した前記突合せ部を整形する第2押圧装置を有することが好ましい。
この場合において、前記溶接位置より前記ワークの搬送方向の入口側で、前記突合せ部の隙間の形状を測定する突合せ形状測定手段と、前記溶接位置又は前記溶接位置より前記ワークの搬送方向の出口側で、溶融した前記突合せ部のビードの形状を測定するビード形状測定手段と、前記突合せ形状測定手段及び前記ビード形状測定手段の測定値に基づいて、前記第2押圧装置が前記反対部位を押圧する押圧位置を決定し、前記第2押圧装置の駆動を制御する電子制御装置と、を備えることが好ましい。
Further, in the metal tube manufacturing apparatus according to the present invention, the pressing means presses the opposite portion on the inlet side of the workpiece conveying direction from the welding position of the welding tool, and makes the butting portion abut. It is preferable to have one pressing device.
Further, in the metal circular pipe manufacturing apparatus according to the present invention, the pressing means presses and melts the opposite portion at the welding position of the welding tool or the outlet side in the conveyance direction of the workpiece from the welding position. It is preferable to have a second pressing device that shapes the butt portion.
In this case, a butt shape measuring means for measuring the shape of the gap of the butt portion on the inlet side in the workpiece conveyance direction from the welding position, and an outlet side in the workpiece conveyance direction from the welding position or the welding position. Then, based on the measured values of the bead shape measuring means for measuring the shape of the melted bead of the butt portion, and the butt shape measuring means and the bead shape measuring means, the second pressing device presses the opposite portion. It is preferable to include an electronic control device that determines a pressing position and controls driving of the second pressing device.

また、本発明に係る金属円管の製造装置において、前記押圧手段は、前記第2押圧装置より前記ワークの搬送方向の出口側で、前記反対部位を押圧して溶融した前記突合せ部が連続した状態を維持する第3押圧装置を有することが好ましい。
また、本発明に係る金属円管の製造装置において、前記突合せ部の周方向の位置合わせをするガイド手段を備え、このガイド手段は、前記ワークの搬送方向に対して所定の勾配を有するように延び、前記ワークの搬送方向の入口側では前記突合せ部の隙間に入り込み、前記ワークの搬送方向の出口側では前記突合せ部の隙間から抜ける刃部を有することが好ましい。
Further, in the metal circular pipe manufacturing apparatus according to the present invention, the pressing means has the butt portion melted by pressing the opposite portion on the outlet side in the workpiece conveying direction from the second pressing device. It is preferable to have a third pressing device that maintains the state.
The metal circular pipe manufacturing apparatus according to the present invention further includes guide means for aligning the abutting portion in the circumferential direction, and the guide means has a predetermined gradient with respect to the workpiece conveying direction. It is preferable to have a blade portion that extends and enters the gap of the abutting portion on the inlet side in the conveyance direction of the workpiece and exits from the gap of the abutting portion on the outlet side in the conveyance direction of the workpiece.

本発明に係る金属円管の製造方法は、円筒状にロール成形されたワークをその軸方向に搬送し、前記ワークの周方向端部である突合せ部を突合わせた状態で、溶接ツールを用いて溶接するものであって、貫通孔を有する筒状金型に対して、前記貫通孔の孔径より僅かに小さい外径を有するワークを前記貫通孔に挿通して搬送する搬送工程と、前記ワークの搬送方向における異なる位置に配置される複数の押圧装置からなる押圧手段により前記ワークの周方向において前記突合せ部と反対側に位置する反対部位を前記ワークの軸中心に向けて押圧する押圧工程と、を備えることに特徴がある。 The method of manufacturing a metal circular pipe according to the present invention uses a welding tool in a state in which a workpiece roll-formed in a cylindrical shape is conveyed in the axial direction and a butting portion which is a circumferential end portion of the workpiece is butted. A conveying step in which a workpiece having an outer diameter slightly smaller than the diameter of the through hole is inserted into the through hole and conveyed with respect to the cylindrical mold having the through hole, and the workpiece A pressing step of pressing an opposite portion located on the opposite side of the abutting portion in the circumferential direction of the workpiece toward the axial center of the workpiece by pressing means including a plurality of pressing devices arranged at different positions in the conveying direction of the workpiece; , Is characterized by comprising.

また、本発明に係る金属円管の製造方法において、前記押圧工程では、前記溶接ツールの溶接位置より前記ワークの搬送方向の入口側で、前記反対部位を押圧して前記突合せ部を突合せることが好ましい。
また、本発明に係る金属円管の製造方法において、前記押圧工程では、前記溶接ツールの溶接位置又はこの溶接位置より前記ワークの搬送方向の出口側で、前記反対部位を押圧して溶融した前記突合せ部を整形することが好ましい。
また、本発明に係る金属円管の製造方法において、前記搬送工程では、軸方向長さが500mm以下であるワークを搬送しても良い。
Further, in the method of manufacturing a metal circular pipe according to the present invention, in the pressing step, the opposite portion is pressed against the welding position of the welding tool from the welding position of the welding tool to butt the butt portion. Is preferred.
Further, in the method of manufacturing a metal circular pipe according to the present invention, in the pressing step, the welding position of the welding tool or the outlet side in the conveyance direction of the workpiece from the welding position is pressed and melted at the opposite portion. It is preferable to shape the butt portion.
Moreover, in the manufacturing method of the metal circular tube which concerns on this invention, you may convey the workpiece | work whose axial direction length is 500 mm or less in the said conveyance process.

よって、本発明に係る金属円管の製造装置、及び製造方法によれば、ワークは筒状金型の貫通孔に対して浮いた状態で押圧され、ワークの外周面が筒状金型の貫通孔に沿って変形する。このように、ワークの外周面を変形させることを前提としているため、ワーク自体に製作誤差(精度のバラツキ)があっても、突合せ部の外周面を柔軟に変形させて、突合せ部をその外周面がフラットになるように突合わすことができる。
また、本発明によれば、押圧手段は、ワークの周方向において突合せ部と反対側に位置する反対部位をワークの軸中心に向けて押圧する。このため、押圧手段はワークを一方向から押圧するものであり、多方向から押圧するものではない。従って、押圧作業の複雑化を防止できる。また、押圧手段は、ワークに対して多方向(例えば、左右両方向)の位置に配置されるものではないため、押圧手段の大型化を防止できる。
また、本発明によれば、突合せ部の外周面は、筒状金型の貫通孔に拘束された状態で、ワークの周方向に僅かに揺動しながらワークの搬送方向に移動する。ここで、一般的に、外筒の円形孔に嵌合(拘束)された内筒が軸方向に移動する場合、内筒が周方向に僅かに揺動しながら軸方向に移動する場合の方が、内筒が単に軸方向に移動する場合に比して、内筒の外周面に作用する摩擦力が小さくなる。このため、突合せ部の外周面に作用する摩擦力が大きくなることを防止でき、外周面に傷が付き難くなり、品質を良好にすることができる。
Therefore, according to the manufacturing apparatus and the manufacturing method of the metal circular pipe according to the present invention, the workpiece is pressed in a floating state with respect to the through hole of the cylindrical mold, and the outer peripheral surface of the workpiece is penetrated by the cylindrical mold. Deform along the hole. As described above, since it is assumed that the outer peripheral surface of the workpiece is deformed, even if there is a manufacturing error (accuracy variation) in the workpiece itself, the outer peripheral surface of the butt portion is flexibly deformed, and the butt portion is moved to the outer periphery. It can be abutted so that the surface is flat.
Further, according to the present invention, the pressing means presses the opposite portion located on the opposite side of the butting portion in the circumferential direction of the workpiece toward the axial center of the workpiece. For this reason, a press means presses a workpiece | work from one direction, and does not press from multiple directions. Therefore, complication of the pressing work can be prevented. Further, since the pressing means is not arranged at a position in multiple directions (for example, both left and right directions) with respect to the workpiece, it is possible to prevent the pressing means from becoming large.
Further, according to the present invention, the outer peripheral surface of the abutting portion moves in the workpiece conveying direction while slightly swinging in the circumferential direction of the workpiece while being restrained by the through hole of the cylindrical mold. Here, generally, when the inner cylinder fitted (restrained) in the circular hole of the outer cylinder moves in the axial direction, the inner cylinder moves in the axial direction while slightly swinging in the circumferential direction. However, the frictional force acting on the outer peripheral surface of the inner cylinder is smaller than when the inner cylinder simply moves in the axial direction. For this reason, it can prevent that the frictional force which acts on the outer peripheral surface of a butt | matching part becomes large, it becomes difficult to be damaged to an outer peripheral surface, and quality can be made favorable.

第1実施形態における金属円管の製造装置を示した概略的な斜視図である。It is the schematic perspective view which showed the manufacturing apparatus of the metal circular tube in 1st Embodiment. 図1に示した溶接装置等の縦断側面図である。It is a vertical side view of the welding apparatus etc. which were shown in FIG. 図1に示した溶接装置等の縦断正面図である。It is a longitudinal front view of the welding apparatus etc. which were shown in FIG. 図1に示した電子制御装置の制御系ブロック図である。FIG. 2 is a control system block diagram of the electronic control device shown in FIG. 1. 所定突合せ部に対する、金属円管の製造装置の動作を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed operation | movement of the manufacturing apparatus of a metal circular tube with respect to a predetermined | prescribed butt | matching part. 所定突合せ部に体積欠損が生じている状態を示した図である。It is the figure which showed the state in which the volume defect has arisen in the predetermined butt | matching part. (a)図3に示した第1押圧装置のワークに対する力の伝達を示した図である。(b)従来の押圧装置のワークに対する力の伝達を示した図である。(A) It is the figure which showed transmission of the force with respect to the workpiece | work of the 1st press apparatus shown in FIG. (B) It is the figure which showed transmission of the force with respect to the workpiece | work of the conventional press apparatus. (a)溶融した所定突合せ部が凹状になっている状態を示した図である。(b)溶融した所定突合せ部が凸状になっている状態を示した図である。(A) It is the figure which showed the state by which the fuse | melted predetermined | prescribed butt | matching part is concave shape. (B) It is the figure which showed the state by which the fuse | melted predetermined | prescribed butt | matching part is convex shape. 図4に示した押圧位置決定部の処理内容を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the processing content of the press position determination part shown in FIG. 第2実施形態における金属円管の製造装置を示した概略的な斜視図である。It is the schematic perspective view which showed the manufacturing apparatus of the metal circular tube in 2nd Embodiment. 従来の金属円管の製造装置において、ワークが押圧手段により押圧された状態を示した概略的な斜視図である。In the conventional manufacturing apparatus of a metal circular pipe, it is the schematic perspective view which showed the state by which the workpiece | work was pressed by the press means. (a)外周長が軸方向に応じて異なるワークを示した概略的な平面図である。(b)突合せ部が軸方向に沿ってうねるワークを示した概略的な平面図である。(c)突合せ部に段差が生じているワークを示した縦断正面図である。(A) It is the schematic top view which showed the workpiece | work from which outer periphery length differs according to an axial direction. (B) It is the schematic top view which showed the workpiece | work which an abutting part wave | winds along an axial direction. (C) It is the vertical front view which showed the workpiece | work in which the level | step difference has arisen in the butt | matching part.

次に、本発明に係る金属円管の製造方法及び製造装置について、図面を参照しながら以下に説明する。図1は、金属円管の製造装置1(以下、「装置1」と呼ぶ)を示した概略的な斜視図である。図1に示したように、搬送されるワーク10を連続的に溶接する溶接装置20と、ワーク10の移動をガイドするガイド部材30と、ワーク10を局所的に押圧する押圧手段40とを備えている。図2は、図1に示した溶接装置20等の縦断側面図であり、図3は、図1に示した溶接装置20等の縦断正面図である。   Next, the manufacturing method and manufacturing apparatus of the metal circular pipe concerning this invention are demonstrated below, referring drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view showing a metal circular pipe manufacturing apparatus 1 (hereinafter referred to as “apparatus 1”). As shown in FIG. 1, a welding device 20 that continuously welds the workpiece 10 being conveyed, a guide member 30 that guides the movement of the workpiece 10, and a pressing means 40 that locally presses the workpiece 10 are provided. ing. 2 is a longitudinal side view of the welding apparatus 20 and the like shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a longitudinal front view of the welding apparatus 20 and the like shown in FIG.

ワーク10は、薄板状の金属板が各種ロール群によってプレスされ、円筒状にロール成形されたものである。このため、ワーク10の断面形状は、略C字状になっていて、ワーク10の周方向端部が突合せ部10aとなっている。なお、ワーク10は、その外径が例えば100mm程度のものである。この装置1は、図示しない搬送装置によって、ワーク10を図1の左側から右側へ搬送し、突合せ部10aを突合わせた状態で連続的に溶接を行って、金属円管10Aを製造するようになっている。   The workpiece 10 is obtained by pressing a thin metal plate with various roll groups and roll-forming into a cylindrical shape. For this reason, the cross-sectional shape of the workpiece 10 is substantially C-shaped, and the end portion in the circumferential direction of the workpiece 10 is a butt portion 10a. The workpiece 10 has an outer diameter of, for example, about 100 mm. This apparatus 1 conveys the workpiece | work 10 from the left side of FIG. 1 to the right side with the conveying apparatus which is not shown in figure, and it welds continuously in the state which butted | matched the butt | matching part 10a, and manufactures the metal circular pipe 10A. It has become.

溶接装置20は、ワーク10を挿通する筒状金型21と、ワーク10を溶接する溶接ツールとしてのレーザ溶接ヘッド22とを有している。筒状金型21は、直方体の箱状のものであり、中央に搬送されるワーク10を挿通する円形の貫通孔21aを有している。この筒状金型21の上部において、ワーク10の搬送方向(以下、単に「搬送方向」と呼ぶ)の入口側にガイド部材30が組付けられ、搬送方向の中央部にレーザ溶接ヘッド22が組付けられている。また、筒状金型21の下部において、搬送方向に沿って押圧手段40が組付けられている。   The welding apparatus 20 includes a cylindrical mold 21 for inserting the workpiece 10 and a laser welding head 22 as a welding tool for welding the workpiece 10. The cylindrical mold 21 has a rectangular parallelepiped box shape and has a circular through hole 21a through which the workpiece 10 conveyed to the center is inserted. In the upper part of the cylindrical mold 21, a guide member 30 is assembled on the inlet side in the conveyance direction of the workpiece 10 (hereinafter simply referred to as “conveyance direction”), and the laser welding head 22 is assembled at the center in the conveyance direction. It is attached. In addition, the pressing means 40 is assembled at the lower part of the cylindrical mold 21 along the conveying direction.

筒状金型21は、長手方向(図2の左右方向)の寸法が例えば250mm程度であり、高さ方向(図3の上下方向)の寸法が例えば200mm程度であり、幅方向(図3の左右方向)の寸法が例えば280mm程度のものである。また、筒状金型21の貫通孔21aの孔径は、ワーク10の外径より、僅かに大きく設定されている。レーザ溶接ヘッド22は、ワーク10の突合せ部10aにレーザ光を照射し突合せ部10aを接合するものである。   The cylindrical mold 21 has a longitudinal dimension (left and right direction in FIG. 2) of about 250 mm, for example, a height direction (vertical direction of FIG. 3) of about 200 mm, and a width direction (in FIG. 3). The dimension in the left and right direction is, for example, about 280 mm. Further, the diameter of the through hole 21 a of the cylindrical mold 21 is set slightly larger than the outer diameter of the workpiece 10. The laser welding head 22 irradiates the butting portion 10a of the workpiece 10 with laser light and joins the butting portion 10a.

ガイド部材30は、突合せ部10aの周方向の位置合わせをするものである。このガイド部材30は、カミソリ状のものであり、下方に刃部30aを有している。この刃部30aは、図2に示したように、搬送方向に対して所定の勾配を有するように延びていて、搬送方向の入口側では突合せ部10aの隙間10bに入り込み、搬送方向の出口側では突合せ部10aの隙間10bから抜けるようになっている。この実施形態においては、刃部30aの厚さは2mm程度に設定され、突合せ部10aの隙間10bは3mm程度に設定されている。   The guide member 30 is for aligning the butting portion 10a in the circumferential direction. This guide member 30 is a razor-like thing, and has the blade part 30a below. As shown in FIG. 2, the blade portion 30a extends so as to have a predetermined gradient with respect to the conveyance direction, and enters the gap 10b of the abutting portion 10a on the inlet side in the conveyance direction, and exits in the conveyance direction. Then, it comes out from the clearance gap 10b of the butt | matching part 10a. In this embodiment, the thickness of the blade portion 30a is set to about 2 mm, and the gap 10b of the butt portion 10a is set to about 3 mm.

押圧手段40は、図2に示したように、ワーク10の周方向において突合せ部10aと反対側に位置する反対部位10c(ワーク10の下方部分)を軸中心O1(図3参照)に向けて押圧するものである。この押圧手段40は、搬送方向の入口側から順に、第1押圧装置41と、第2押圧装置42と、第3押圧装置43とを有している。各押圧装置41,42,43は、図1に示したように、電子制御装置50に接続されていて、それぞれ独立して駆動するように構成されている。   As shown in FIG. 2, the pressing means 40 has an opposite portion 10 c (a lower portion of the workpiece 10) located on the opposite side of the abutting portion 10 a in the circumferential direction of the workpiece 10 facing the axial center O <b> 1 (see FIG. 3). Press. The pressing means 40 includes a first pressing device 41, a second pressing device 42, and a third pressing device 43 in order from the entrance side in the transport direction. As shown in FIG. 1, each pressing device 41, 42, 43 is connected to the electronic control device 50 and is configured to be driven independently.

第1押圧装置41は、図2に示したように、溶接位置(レーザ溶接ヘッド22の先端の位置)より搬送方向の入口側で、反対部位10cを押圧するものであり、ローラフォロア41aと第1駆動機構41bとを有している。ローラフォロア41aは、ワーク10の反対部位10cと直接接触し、回転しながらワーク10に径方向(図2の上下方向)の力を伝えるものである。第1駆動機構41bは、ローラフォロア41aを反対部位10cに向けて押圧し、その押圧荷重を制御できるように構成されている。この第1押圧装置41の作用効果については、後に詳しく説明する。   As shown in FIG. 2, the first pressing device 41 presses the opposite portion 10c on the inlet side in the transport direction from the welding position (the position of the tip of the laser welding head 22). 1 drive mechanism 41b. The roller follower 41a is in direct contact with the opposite portion 10c of the workpiece 10, and transmits a force in the radial direction (vertical direction in FIG. 2) to the workpiece 10 while rotating. The first drive mechanism 41b is configured to press the roller follower 41a toward the opposite portion 10c and to control the pressing load. The effect of the first pressing device 41 will be described in detail later.

第2押圧装置42は、図2に示したように、溶接位置又は溶接位置より搬送方向の出口側で、反対部位10cを押圧するものであり、ローラフォロア42aと第2駆動機構42bとを有している。ローラフォロア42aは、ワーク10の反対部位10cと直接接触し、回転しながらワーク10に径方向(図2の上下方向)の変位を伝えるものである。第2駆動機構42bは、ローラフォロア42aを反対部位10cに向けて押圧し、その押圧位置を制御できるように構成されている。この第2押圧装置42の作用効果については、後に詳しく説明する。   As shown in FIG. 2, the second pressing device 42 presses the opposite portion 10c on the outlet side in the transport direction from the welding position or the welding position, and has a roller follower 42a and a second drive mechanism 42b. doing. The roller follower 42a is in direct contact with the opposite portion 10c of the workpiece 10, and transmits the displacement in the radial direction (vertical direction in FIG. 2) to the workpiece 10 while rotating. The second drive mechanism 42b is configured to press the roller follower 42a toward the opposite portion 10c and to control the pressing position. The operational effects of the second pressing device 42 will be described in detail later.

第3押圧装置43は、図2に示したように、第2押圧装置42より搬送方向の出口側で、反対部位10cを押圧するものであり、ローラフォロア43aと第3駆動機構43bとを有している。ローラフォロア43aは、ワーク10の反対部位10cと直接接触し、回転しながらワーク10に径方向(図2の上下方向)の力を伝えるものである。第3駆動機構43bは、ローラフォロア43aを反対部位10cに向けて押圧し、その押圧荷重を制御できるように構成されている。この第3押圧装置43の作用効果については、後に詳しく説明する。   As shown in FIG. 2, the third pressing device 43 presses the opposite portion 10c on the exit side in the transport direction from the second pressing device 42, and has a roller follower 43a and a third drive mechanism 43b. doing. The roller follower 43a is in direct contact with the opposite portion 10c of the workpiece 10 and transmits a radial force (vertical direction in FIG. 2) to the workpiece 10 while rotating. The third drive mechanism 43b is configured to press the roller follower 43a toward the opposite portion 10c and to control the pressing load. The effect of the third pressing device 43 will be described in detail later.

続いて、電子制御装置50の制御系について、図4を用いて説明する。図4は、電子制御装置50の制御系ブロック図である。この電子制御装置50は、第1駆動制御部51と、第2駆動制御部52と、第3駆動制御部53と、治具制御部54と、押圧位置決定部55とを備えている。また、この電子制御装置50には、突合せ形状測定手段としての第1レーザ変位装置61と、ビード形状測定手段としての第2レーザ変位装置62とが接続されている。   Next, a control system of the electronic control device 50 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram of the control system of the electronic control unit 50. The electronic control device 50 includes a first drive control unit 51, a second drive control unit 52, a third drive control unit 53, a jig control unit 54, and a pressing position determination unit 55. The electronic control device 50 is connected to a first laser displacement device 61 as a butt shape measurement means and a second laser displacement device 62 as a bead shape measurement means.

第1駆動制御部51は、第1駆動機構41bと接続していて、ワーク10の材質、板厚、外径等に基づいて生成した制御信号を第1駆動機構41bに出力して、第1駆動機構41bを駆動するようになっている。第2駆動制御部52は、押圧位置決定部55が決定した押圧位置Xfを入力し、この押圧位置Xfに基づいて生成した制御信号を第2駆動機構42bに出力して、第2駆動機構42bを駆動するようになっている。第3駆動制御部53は、第3駆動機構43bと接続していて、ワーク10の材質、板厚、外径等に基づいて生成した制御信号を第3駆動機構43bに出力して、第3駆動機構43bを駆動するようになっている。治具制御部54は、レーザ溶接ヘッド22及び図示しない搬送装置と接続していて、これらを駆動するようになっている。   The first drive control unit 51 is connected to the first drive mechanism 41b, and outputs a control signal generated based on the material, plate thickness, outer diameter, and the like of the workpiece 10 to the first drive mechanism 41b. The drive mechanism 41b is driven. The second drive control unit 52 inputs the pressing position Xf determined by the pressing position determination unit 55, outputs a control signal generated based on the pressing position Xf to the second driving mechanism 42b, and outputs the second driving mechanism 42b. Is supposed to drive. The third drive control unit 53 is connected to the third drive mechanism 43b, and outputs a control signal generated based on the material, plate thickness, outer diameter, and the like of the workpiece 10 to the third drive mechanism 43b. The drive mechanism 43b is driven. The jig control unit 54 is connected to the laser welding head 22 and a conveying device (not shown) and drives them.

ここで、第1レーザ変位装置61及び第2レーザ変位装置62について説明する。第1レーザ変位装置61は、図1及び図2に示したように、溶接位置より搬送方向の入口側で、突合せ部10aの隙間10bの形状を測定するものである。これにより、突合せ部10aの体積がどのくらい不足しているかを測定できる。第2レーザ変位装置62は、図1及び図2に示したように、溶接位置又は溶接位置より搬送方向の出口側で、溶融した突合せ部10aのビードの形状を測定するものである。これにより、溶融した突合せ部10aのビードの体積がどのくらい過不足しているかを測定できる。なお、突合せ形状測定手段及びビード形状測定手段は、レーザ変位装置61,62に限定されるものではなく、例えば画像処理装置であっても良い。   Here, the first laser displacement device 61 and the second laser displacement device 62 will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the first laser displacement device 61 measures the shape of the gap 10b of the butt portion 10a on the inlet side in the transport direction from the welding position. Thereby, it can measure how much the volume of the butt | matching part 10a is insufficient. As shown in FIGS. 1 and 2, the second laser displacement device 62 measures the shape of the bead of the melted butt portion 10a on the outlet side in the transport direction from the welding position or the welding position. Thereby, it is possible to measure how much the volume of the melted butted portion 10a is excessive or insufficient. The butt shape measuring means and the bead shape measuring means are not limited to the laser displacement devices 61 and 62, and may be, for example, an image processing device.

押圧位置決定部55は、ローラフォロア42aの押圧位置Xfを決定するものである。この押圧位置決定部55は、第1レーザ変位装置61により測定された測定値F1に基づいてフィードフォワード制御を行うとともに、第2レーザ変位装置62により測定された測定値B1に基づいてフィードバック制御を行っている。押圧位置決定部55の制御処理については、後に詳しく説明する。   The pressing position determination unit 55 determines the pressing position Xf of the roller follower 42a. The pressing position determination unit 55 performs feedforward control based on the measurement value F1 measured by the first laser displacement device 61 and performs feedback control based on the measurement value B1 measured by the second laser displacement device 62. Is going. The control process of the pressing position determination unit 55 will be described in detail later.

次に、上記した構成を有する装置1の動作について、図5を用いて説明する。ここで、突合せ部10aは、ワーク10の周方向端部であり且つワーク10の軸方向に沿った全体を指し示す部分である。そこで、突合せ部10aのうち軸方向における所定部分を所定突合せ部10xとして、図5では、所定突合せ部10xに対する装置1の動作をフローチャートで示す。   Next, the operation of the apparatus 1 having the above configuration will be described with reference to FIG. Here, the abutting portion 10 a is a circumferential end portion of the workpiece 10 and a portion indicating the whole along the axial direction of the workpiece 10. Therefore, a predetermined portion in the axial direction of the abutting portion 10a is defined as a predetermined abutting portion 10x, and FIG.

図5に示したように、先ず、図示しない搬送装置によってワーク10の搬送が開始され、所定突合せ部10xが溶接装置20に向けて移動する(ステップ1)。そして、第1レーザ変位装置61が、溶接前の所定突合せ部10xの隙間10bの形状を測定する(ステップ2)。ここで、図6において、所定突合せ部10xに体積欠損VDが生じている状態を示す。図6に示したように、体積欠損VDは、金属板がプレス抜きされて端面にダレが生じることによって形成されたものである。このステップ2では、所定突合せ部10xの不足している体積が測定され、この測定値F1が押圧位置決定部55に入力される。   As shown in FIG. 5, first, conveyance of the workpiece 10 is started by a conveyance device (not shown), and the predetermined abutting portion 10 x moves toward the welding device 20 (step 1). And the 1st laser displacement apparatus 61 measures the shape of the clearance gap 10b of the predetermined butt | matching part 10x before welding (step 2). Here, FIG. 6 shows a state in which a volume defect VD is generated in the predetermined abutting portion 10x. As shown in FIG. 6, the volume defect VD is formed when the metal plate is pressed and sagging occurs on the end surface. In this step 2, an insufficient volume of the predetermined abutting portion 10x is measured, and this measured value F1 is input to the pressing position determining portion 55.

続いて、所定突合せ部10xは、ガイド部材30によりガイドされる(ステップ3)。このステップ3では、所定突合せ部10xは、ガイド部材30の刃部30aの搬送方向の入口から、刃部30aと離れている状態(隙間10bがある状態)で、搬送方向へ進んでいく。ここで、所定突合せ部10xが搬送方向に進むにつれて、ワーク10に対する第1押圧装置41の押圧荷重の影響が大きくなり、所定突合せ部10xの隙間10bが狭くなっていく。こうして、所定突合せ部10xは、刃部30aの搬送方向の中央部から出口側に向けて、刃部30aにまとわりつく。そして、刃部30aは上述したように勾配を有しているため、所定突合せ部10xは刃部30aの搬送方向の出口側で閉じて突合わされた状態になる。このようにして、ガイド部材30及び第1押圧装置41によって、所定突合せ部10xの周方向の位置合わせ(センタリング)がされる。   Subsequently, the predetermined abutting portion 10x is guided by the guide member 30 (step 3). In Step 3, the predetermined abutting portion 10x advances in the transport direction from the entrance in the transport direction of the blade portion 30a of the guide member 30 in a state of being separated from the blade portion 30a (there is a gap 10b). Here, as the predetermined abutting portion 10x advances in the conveying direction, the influence of the pressing load of the first pressing device 41 on the workpiece 10 increases, and the gap 10b of the predetermined abutting portion 10x becomes narrower. Thus, the predetermined abutting portion 10x clings to the blade portion 30a from the central portion in the conveying direction of the blade portion 30a toward the outlet side. Since the blade portion 30a has a gradient as described above, the predetermined abutting portion 10x is closed and abutted on the outlet side in the conveying direction of the blade portion 30a. In this manner, the guide member 30 and the first pressing device 41 align (center) the predetermined butted portion 10x in the circumferential direction.

そして、ワーク10の周方向において所定突合せ部10xと反対側に位置する所定反対部位10yは、第1押圧装置41により押圧される(ステップ4)。ここで、第1押圧装置41の作用効果について、第1押圧装置41により押圧する場合と従来の押圧装置(手段)140(上記した特許文献1に記載されたローラ141,142,143,144,145,146)により押圧する場合とを比較して説明する。図7(a)では、筒状金型21を用いて第1押圧装置41が押圧する場合を概略的に示し、図7(b)では、従来の押圧装置140により押圧する場合を概略的に示す。   And the predetermined opposite site | part 10y located in the circumferential direction of the workpiece | work 10 on the opposite side to the predetermined butt | matching part 10x is pressed by the 1st press apparatus 41 (step 4). Here, with respect to the operation and effect of the first pressing device 41, the case of pressing by the first pressing device 41 and the conventional pressing device (means) 140 (the rollers 141, 142, 143, 144 described in the above-mentioned Patent Document 1). 145, 146) will be described in comparison with the case of pressing. 7A schematically shows a case where the first pressing device 41 presses using the cylindrical mold 21, and FIG. 7B schematically shows a case where pressing is performed by the conventional pressing device 140. Show.

先ず、従来の押圧装置140が押圧する場合ついて説明する。図7(b)に示したように、従来の押圧装置140では、ワーク110を左右からローラ143(141),144(142)で押圧している。ここで、突合せ部110aをその外周面がフラットになるように突合わすことが重要である。なぜなら、突合せ部110aにおいて例えば段差が生じている状態で突合わされた場合、溶接により溶融した突合せ部の表面がフラットにならなくて、金属円管の強度不足、品質低下を招くためである。   First, the case where the conventional pressing device 140 presses will be described. As shown in FIG. 7B, in the conventional pressing device 140, the workpiece 110 is pressed by rollers 143 (141) and 144 (142) from the left and right. Here, it is important to abut the abutting portion 110a so that the outer peripheral surface thereof is flat. This is because, for example, when the butt portion 110a is butted in a state where a step is generated, the surface of the butt portion melted by welding does not become flat, resulting in insufficient strength of the metal circular tube and a reduction in quality.

従来の押圧装置140では、突合せ部110aをその外周面がフラットになるように突合わすためには、左右のローラ143(141),144(142)がワーク110に対して押圧する押圧力及び押圧位置とを左右均等にしなければならず、押圧力及び押圧位置の調整が難しい。特に、ワーク110自体に製作誤差(精度のバラツキ)がある場合、即ち、図12(a)に示したように、外周長が軸方向に応じて異なるワーク110Aである場合(d1≠d2)、又は図12(b)に示したように、突合せ部110aの端面が軸方向に沿ってうねるワーク110Bである場合には、突合せ部110aの位置に応じて、外周面がフラットになるように突合わすための押圧力及び押圧位置が変化して、突合せ部110aを適正な位置で突合わすことが難しい。   In the conventional pressing device 140, in order to abut the abutting portion 110a so that the outer peripheral surface thereof is flat, the pressing force and the pressing force that the left and right rollers 143 (141) and 144 (142) press against the workpiece 110 are used. The position must be equal left and right, and it is difficult to adjust the pressing force and the pressing position. In particular, when there is a manufacturing error (accuracy variation) in the workpiece 110 itself, that is, as shown in FIG. 12A, when the outer peripheral length is a workpiece 110A that differs depending on the axial direction (d1 ≠ d2), Alternatively, as shown in FIG. 12B, when the end surface of the abutting portion 110a is a workpiece 110B that undulates along the axial direction, the outer peripheral surface is flattened according to the position of the abutting portion 110a. The pressing force and the pressing position for matching are changed, and it is difficult to butt the butt portion 110a at an appropriate position.

また、従来の押圧装置140では、突合せ部110aを上下のローラ145,146で上下方向から押圧している。これにより、図12(c)に示したように突合せ部110aに段差が生じていても、この段差を無くすことができる。しかし、この場合において、突合せ部110aの外周面に作用する摩擦力が大きくなり、外周面に傷が付いて品質が悪化するおそれがある。更に、円筒状のワーク110を左右のローラ143(141),144(142)及び上下のローラ145,146で拘束する必要があるため、ワーク110の外径が狙った外径に対してコンマ1mm以上の誤差がある場合に、各ローラ141,142,143,144,145,146で拘束することができなくなり、歩留まりが悪化する原因となっている。   Further, in the conventional pressing device 140, the abutting portion 110a is pressed by the upper and lower rollers 145 and 146 from the vertical direction. Thereby, even if there is a step in the butt portion 110a as shown in FIG. 12C, this step can be eliminated. However, in this case, the frictional force acting on the outer peripheral surface of the butt portion 110a is increased, and the outer peripheral surface may be damaged and the quality may be deteriorated. Furthermore, since it is necessary to restrain the cylindrical workpiece 110 with the left and right rollers 143 (141) and 144 (142) and the upper and lower rollers 145 and 146, the outer diameter of the workpiece 110 is 1 mm from the target outer diameter. When there is an error as described above, the rollers 141, 142, 143, 144, 145, and 146 cannot be restrained, which causes the yield to deteriorate.

これに対して、第1押圧装置41が押圧する場合においては、以下の作用効果が生じる。図7(a)に示したように、この第1押圧装置41では、ローラフォロア41aが所定反対部位10yを軸中心O1に向けて押圧する。これにより、ワーク10は筒状金型21の貫通孔21aに対して浮いた状態で押圧され、ワーク10の上方側の外周面が筒状金型21の貫通孔21aに沿って変形する。このように、ワーク10を変形させることを前提としているため、図12(a)に示したように、外周長が軸方向に応じて異なるワーク110Aである場合、又は図12(b)に示したように、突合せ部110aの端面が軸方向に沿ってうねるワーク110Bである場合、或いは図12(c)に示したように、突合せ部110aに段差が生じているワーク110Cである場合であっても、所定突合せ部10xの外周面を柔軟に変形させて、所定突合せ部10xをその外周面がフラットになるように突合わすことができる。   On the other hand, when the 1st press apparatus 41 presses, the following effects are produced. As shown in FIG. 7A, in the first pressing device 41, the roller follower 41a presses the predetermined opposite portion 10y toward the axial center O1. As a result, the workpiece 10 is pressed in a floating state with respect to the through hole 21 a of the cylindrical mold 21, and the upper outer peripheral surface of the workpiece 10 is deformed along the through hole 21 a of the cylindrical mold 21. As described above, since the workpiece 10 is assumed to be deformed, as shown in FIG. 12A, when the outer peripheral length is a workpiece 110A different depending on the axial direction, or shown in FIG. 12B. As shown in FIG. 12C, the end surface of the abutting portion 110a is a wavy workpiece 110B, or as shown in FIG. 12C, the abutting portion 110a has a step 110C. However, the outer peripheral surface of the predetermined abutting portion 10x can be flexibly deformed, and the predetermined abutting portion 10x can be abutted so that the outer peripheral surface is flat.

ところで、図7(a)に示したように、ローラフォロア41aの押圧力は、所定反対部位10yから所定突合せ部10xに向けて矢印で示したように伝達する。そして、所定突合せ部10xでワーク10の周方向に逆向きの押圧力が作用して、所定突合せ部10xがワーク10の周方向に僅かに揺動することになる。これにより、所定突合せ部10xの外周面は、筒状金型21の貫通孔21aに拘束された状態で、ワーク10の周方向に僅かに揺動しながら、図示しない搬送装置によりワーク10の搬送方向に移動する。ここで、一般的に、外筒の円形孔に嵌合(拘束)された内筒が軸方向に移動する場合、内筒が周方向に僅かに揺動しながら軸方向に移動する場合の方が、内筒が単に軸方向に移動する場合に比して、内筒の外周面に作用する摩擦力が小さくなる。このことから、筒状金型21を用いて第1押圧装置41により押圧する場合では、従来の押圧装置140により押圧する場合に比して、所定突合せ部10xの外周面に作用する摩擦力が大きくなることを防止でき、外周面に傷が付き難くなり、品質が悪化することを防止できる。   Incidentally, as shown in FIG. 7A, the pressing force of the roller follower 41a is transmitted from the predetermined opposite portion 10y toward the predetermined abutting portion 10x as indicated by an arrow. Then, a reverse pressing force acts in the circumferential direction of the workpiece 10 at the predetermined abutting portion 10x, and the predetermined abutting portion 10x slightly swings in the circumferential direction of the workpiece 10. As a result, the outer peripheral surface of the predetermined abutting portion 10x is restrained by the through hole 21a of the cylindrical mold 21 and is slightly swung in the circumferential direction of the workpiece 10, while the workpiece 10 is conveyed by a conveying device (not shown). Move in the direction. Here, generally, when the inner cylinder fitted (restrained) in the circular hole of the outer cylinder moves in the axial direction, the inner cylinder moves in the axial direction while slightly swinging in the circumferential direction. However, the frictional force acting on the outer peripheral surface of the inner cylinder is smaller than when the inner cylinder simply moves in the axial direction. From this, in the case of pressing with the first pressing device 41 using the cylindrical mold 21, the frictional force acting on the outer peripheral surface of the predetermined abutting portion 10 x is larger than when pressing with the conventional pressing device 140. It can be prevented from becoming large, the outer peripheral surface is hardly damaged, and quality can be prevented from deteriorating.

また、図7(a)に示したように、ワーク10は、第1押圧装置41により変形しながら局所的に押圧され、従来の押圧装置140で押圧される場合のように、ワーク10全体の形状が拘束された状態で押圧されない。このため、ワーク10の外径が狙った外径よりコンマ1mm以上大きい又は小さい場合であっても、言い換えると、ロール成形されたワーク10の外径の寸法精度が低くても、ワーク10が筒状金型21の貫通孔21aに挿通されるものであれば、所定突合せ部10xをその外周面がフラットになるように突合わすことができ、歩留まり悪化を防止することができる。   Further, as shown in FIG. 7A, the workpiece 10 is locally pressed while being deformed by the first pressing device 41 and is pressed by the conventional pressing device 140, so that the entire workpiece 10 is It is not pressed while the shape is constrained. Therefore, even when the outer diameter of the workpiece 10 is larger or smaller than the target outer diameter by 1 mm or more, in other words, even if the dimensional accuracy of the outer diameter of the roll-formed workpiece 10 is low, the workpiece 10 is a cylinder. If it is inserted through the through hole 21a of the metal mold 21, the predetermined abutting portion 10x can be abutted so that the outer peripheral surface thereof is flat, and deterioration of the yield can be prevented.

なお、図7(a)に示したように、ワーク10は筒状金型21の貫通孔21aに対して浮いた状態で押圧されるため、筒状金型21の貫通孔21aの断面は、円形ではなく、上半分の半円であっても良いと考えられる。しかしながら、筒状金型21の貫通孔21aの断面が上半分の半円である場合には、ワーク10が過剰に変形して断面が栗のような形状になる場合がある。このため、筒状金型21の貫通孔21aの断面は円形である必要があり、貫通孔21aの下半分の半円でワークの過剰な変形を防止することができる。   As shown in FIG. 7A, since the workpiece 10 is pressed in a floating state with respect to the through hole 21a of the cylindrical mold 21, the cross section of the through hole 21a of the cylindrical mold 21 is It is considered that the upper half may be a semicircle instead of a circle. However, when the cross section of the through hole 21a of the cylindrical mold 21 is an upper half semicircle, the workpiece 10 may be excessively deformed and the cross section may have a chestnut shape. For this reason, the cross-section of the through hole 21a of the cylindrical mold 21 needs to be circular, and excessive deformation of the work can be prevented by the lower half of the through hole 21a.

ここで、図5のフローチャートに戻る。第1押圧装置41の押圧の後、レーザ溶接ヘッド22が所定突合せ部10xの溶接を開始する(ステップ5)。このステップ5では、治具制御部54からの指令に基づき、レーザ溶接ヘッド22から所定突合せ部10xに向けてレーザが照射され、所定突合せ部10xが溶融する。ところで、溶融した金属が凝固する際の体積膨張や、非溶融部分の変態による体積変化、温度変化による膨張・収縮によって、ワーク10が変形する。このため、溶融した所定突合せ部10xの表面は、フラットにならず、凸状になったり凹状になったりする。   Here, it returns to the flowchart of FIG. After the pressing by the first pressing device 41, the laser welding head 22 starts welding the predetermined butt portion 10x (step 5). In step 5, based on a command from the jig control unit 54, the laser is irradiated from the laser welding head 22 toward the predetermined abutting portion 10x, and the predetermined abutting portion 10x is melted. By the way, the workpiece 10 is deformed by volume expansion when the molten metal solidifies, volume change due to transformation of a non-molten portion, and expansion / contraction due to temperature change. For this reason, the surface of the melted predetermined abutting portion 10x does not become flat but becomes convex or concave.

特に、図6で示したように所定突合せ部10xに体積欠損VDが生じている場合には、図8(a)に示したように、溶融した所定突合せ部10xの表面が凹状になる。また、所定突合せ部10xが突合わされる荷重が小さい場合においても、図8(a)に示したように、溶融した所定突合せ部10xの表面が凹状になる。一方、所定突合せ部10xが突合わされる荷重が大きい場合には、図8(b)に示したように、溶融した所定突合せ部10xの表面が凸状になる。なお、図8は、溶融した所定突合せ部10xの表面状態を示す断面図である。ここで、一般的に、溶融した所定突合せ部10xの表面がフラットになるように溶接条件が管理されている。ところが、突合せ部10aの端面の形状や溶接環境等が常に一定でないため、溶接条件を厳密に管理しても、安定的に溶融した所定突合せ部10xの表面をフラットにすることは困難である。   In particular, as shown in FIG. 6, when a volume defect VD occurs in the predetermined abutting portion 10x, the surface of the melted predetermined abutting portion 10x becomes concave as shown in FIG. 8A. Further, even when the load with which the predetermined abutting portion 10x is abutted is small, as shown in FIG. 8A, the surface of the melted predetermined abutting portion 10x becomes concave. On the other hand, when the load with which the predetermined abutting portion 10x is abutted is large, as shown in FIG. 8B, the surface of the melted predetermined abutting portion 10x becomes convex. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the surface state of the melted predetermined butt portion 10x. Here, generally, the welding conditions are managed so that the surface of the melted predetermined butt portion 10x is flat. However, since the shape of the end face of the butt portion 10a, the welding environment, and the like are not always constant, it is difficult to flatten the surface of the predetermined butt portion 10x that is stably melted even if the welding conditions are strictly controlled.

そこで、この装置1では、第2押圧装置42を用いて溶融した所定突合せ部10xを整形することにより、溶融した所定突合せ部10xの表面を精度良くフラットに(アップセット)するようにしている。ここで、第2押圧装置42によるローラフォロア42aの押圧位置Xfは、押圧位置決定部55により決定されるため、押圧位置決定部55の処理内容について、図9のフローチャートを用いて説明する。押圧位置決定部55は、図9に示したフローチャートに基づくプログラムを所定時間(例えば、5msec)の経過毎に開始・実行する。   Therefore, in this device 1, the surface of the molten predetermined butt portion 10x is made flat (upset) with high accuracy by shaping the molten predetermined butt portion 10x using the second pressing device 42. Here, since the pressing position Xf of the roller follower 42a by the second pressing device 42 is determined by the pressing position determination unit 55, the processing content of the pressing position determination unit 55 will be described with reference to the flowchart of FIG. The pressing position determination unit 55 starts and executes a program based on the flowchart shown in FIG. 9 every elapse of a predetermined time (for example, 5 msec).

図9に示したように、先ず、押圧位置決定部55は、予め設定されたワーク10の材質、板厚、外径等に基づいてローラフォロア42aの仮押圧位置Xaを決定する(ステップ61)。次いで、押圧位置決定部55は、第1レーザ変位装置61により測定された測定値F1、即ち突合せ部10aの体積の不足量を入力する(ステップ62)。なお、入力した測定値F1は、所定突合せ部10xより搬送方向の入口側に位置する突合せ部10aの体積の不足量であり、フィードフォワードされる値である。また、押圧位置決定部55は、第2レーザ変位装置62により測定された測定値B1、即ち溶融した突合せ部10aのビードの体積量を入力する(ステップ62)。なお、入力した測定値B1は、溶融した所定突合せ部10xより搬送方向の出口側に位置する溶融した突合せ部10aのビードの体積量であり、フィードバックされる値である。   As shown in FIG. 9, first, the pressing position determination unit 55 determines the temporary pressing position Xa of the roller follower 42a based on the preset material, plate thickness, outer diameter, etc. of the workpiece 10 (step 61). . Next, the pressing position determination unit 55 inputs the measurement value F1 measured by the first laser displacement device 61, that is, the insufficient amount of the volume of the butt portion 10a (step 62). The input measurement value F1 is an insufficient amount of the volume of the abutting portion 10a located on the inlet side in the transport direction from the predetermined abutting portion 10x, and is a value that is fed forward. Further, the pressing position determination unit 55 inputs the measurement value B1 measured by the second laser displacement device 62, that is, the volume of the bead of the molten butt 10a (step 62). The input measurement value B1 is the volume of the bead of the molten butt portion 10a located on the outlet side in the transport direction from the molten predetermined butt portion 10x, and is a value fed back.

次に、押圧位置決定部55は、測定値F1に基づいて仮押圧位置Xaに対する第1補正量Faを演算する(ステップ63)。そして、押圧位置決定部55は、仮押圧位置Xaに第1補正量Faを考慮した値である第1補正押圧位置Xbを決定する(ステップ64)。具体的に、押圧位置決定部55は、突合せ部10aに体積欠損VDが生じている場合(図6参照)、ローラフォロア42aの押圧位置をより大きく押圧力を付与する位置に調整する。このように、突合せ部10aの体積の不足量に基づいてフィードフォワード制御することより、溶融した所定突合せ部10xの表面が凹状になることを防止する。   Next, the pressing position determination unit 55 calculates the first correction amount Fa for the temporary pressing position Xa based on the measured value F1 (step 63). And the press position determination part 55 determines the 1st correction press position Xb which is the value which considered the 1st correction amount Fa to the temporary press position Xa (step 64). Specifically, when the volume defect VD occurs in the abutting portion 10a (see FIG. 6), the pressing position determination unit 55 adjusts the pressing position of the roller follower 42a to a position where a larger pressing force is applied. In this way, the feedforward control is performed based on the shortage of the volume of the butt portion 10a, thereby preventing the surface of the melted predetermined butt portion 10x from becoming concave.

続いて、押圧位置決定部55は、測定値F2に基づいて第1補正押圧位置Xbに対する第2補正量Baを演算する(ステップ65)。そして、押圧位置決定部55は、第1補正押圧位置Xbに第2補正量Baを考慮した値である押圧位置(第2補正押圧位置)Xfを決定する(ステップ65)。具体的に、押圧位置決定部55は、溶融した突合せ部10aのビードの体積量が不足している場合(図8(a)参照)、ローラフォロア42aの押圧位置をより大きく押圧力を付与する位置に調整する。また、押圧位置決定部55は、溶融した突合せ部10aのビードの体積量が余剰である場合(図8(b)参照)には、ローラフォロア42aの押圧位置をより小さな押圧力を付与する位置に調整する。このように、溶融した突合せ部10aのビードの体積量に基づいてフィードバック制御することにより、溶融した所定突合せ部10xの表面が凹状又は凸状になることを防止する。   Subsequently, the pressing position determination unit 55 calculates a second correction amount Ba for the first correction pressing position Xb based on the measured value F2 (step 65). Then, the pressing position determination unit 55 determines a pressing position (second correction pressing position) Xf that is a value in consideration of the second correction amount Ba for the first correction pressing position Xb (step 65). Specifically, when the volume of the melted butted portion 10a is insufficient (see FIG. 8A), the pressing position determination unit 55 applies a larger pressing force to the pressing position of the roller follower 42a. Adjust to position. Further, when the volume of the bead of the melted butting portion 10a is excessive (see FIG. 8B), the pressing position determination unit 55 applies a smaller pressing force to the pressing position of the roller follower 42a. Adjust to. Thus, feedback control is performed based on the volume of the bead of the melted butted portion 10a, thereby preventing the surface of the melted predetermined butted portion 10x from becoming concave or convex.

こうして、押圧位置決定部55は、押圧位置Xfを決定した後、押圧位置Xfに基づいて生成した制御信号を第2駆動機構42bに出力して、第2駆動機構42bを駆動する(ステップ67)。これにより、ローラフォロア42aは、その位置が押圧位置Xfとなるように移動して、所定反対部位10yを押圧する。そして、押圧位置決定部55は、溶融した所定突合せ部10xの表面がフラットであるか否かを判定する(ステップ68)。溶融した所定突合せ部10xの表面がフラットである場合には、押圧位置決定部55は、押圧位置Xfを補正する必要がないため、「Yes」と判定し、このプログラムを一旦終了する。一方、溶融した所定突合せ部10xの表面がフラットでない場合には、押圧位置決定部55は、押圧位置Xfを補正する必要があるため、「No」と判定し、ステップ62〜68を繰り返して実行する。このようにして、第2押圧装置42により、溶融した所定突合せ部10xの表面を精度良くフラットに(アップセット)することができる。なお、溶融した所定突合せ部10xの表面形状を測定するための図示しないレーザ変位装置、又は画像処理装置が筒状金型21に設けられている。   Thus, after determining the pressing position Xf, the pressing position determination unit 55 outputs a control signal generated based on the pressing position Xf to the second driving mechanism 42b to drive the second driving mechanism 42b (step 67). . Thereby, the roller follower 42a moves so that the position becomes the pressing position Xf, and presses the predetermined opposite portion 10y. Then, the pressing position determination unit 55 determines whether or not the surface of the melted predetermined abutting portion 10x is flat (step 68). When the surface of the melted predetermined abutting portion 10x is flat, the pressing position determining unit 55 determines “Yes” because it is not necessary to correct the pressing position Xf, and the program is temporarily terminated. On the other hand, when the surface of the melted predetermined abutting portion 10x is not flat, the pressing position determination unit 55 determines “No” because it is necessary to correct the pressing position Xf, and repeats steps 62 to 68. To do. In this way, the second pressing device 42 can accurately flatten (upset) the surface of the melted predetermined abutting portion 10x. The cylindrical mold 21 is provided with a laser displacement device or an image processing device (not shown) for measuring the surface shape of the melted predetermined abutting portion 10x.

ここで、図5のフローチャートに戻る。第2押圧装置42の押圧の後、所定反対部位10yは、第3押圧装置43のローラフォロア43aにより押圧される(ステップ7)。ステップ7では、第3押圧装置43の押圧により、溶融した所定突合せ部10xで突合せ方向に荷重が作用して、溶融した所定突合せ部10xが分離した状態で凝固することが防止される。即ち、溶融した所定突合せ部10xは、突合せ方向に荷重が付加されていなければ分離し易くなっていて、第3押圧装置43により溶融した所定突合せ部10xが連続した状態を維持できるようになっている。そして、最後に、第2レーザ変位装置62が、溶融した所定突合せ部10xのビードの形状を測定し、この測定値B1が押圧位置決定部55に入力される(ステップ8)。このようにして、所定突合せ部10xに対する装置1の動作が終了する。   Here, it returns to the flowchart of FIG. After pressing by the second pressing device 42, the predetermined opposite portion 10y is pressed by the roller follower 43a of the third pressing device 43 (step 7). In step 7, a load is applied in the abutting direction at the melted predetermined abutting portion 10x by the pressing of the third pressing device 43, and the molten predetermined abutting portion 10x is prevented from solidifying in a separated state. That is, the melted predetermined abutting portion 10x is easily separated unless a load is applied in the abutting direction, and the predetermined abutting portion 10x melted by the third pressing device 43 can be maintained in a continuous state. Yes. Finally, the second laser displacement device 62 measures the shape of the melted bead of the predetermined abutting portion 10x, and this measured value B1 is input to the pressing position determining portion 55 (step 8). In this way, the operation of the device 1 with respect to the predetermined matching portion 10x is completed.

この実施形態の作用効果について、説明する。
この実施形態における金属円管の製造装置、及び製造方法によれば、ワーク10は筒状金型21の貫通孔21aに対して浮いた状態で押圧され、ワーク10の上方側の外周面が筒状金型21の貫通孔21aに沿って変形する。このように、ワーク10の外周面を変形させることを前提としているため、ワーク10自体に製作誤差(精度のバラツキ)があっても、突合せ部10aの外周面を柔軟に変形させて、突合せ部10aをその外周面がフラットになるように突合わすことができる。
The effect of this embodiment is demonstrated.
According to the metal circular pipe manufacturing apparatus and manufacturing method in this embodiment, the workpiece 10 is pressed in a floating state with respect to the through hole 21a of the cylindrical mold 21, and the outer peripheral surface on the upper side of the workpiece 10 is a cylinder. It deforms along the through hole 21a of the metal mold 21. As described above, since the outer peripheral surface of the workpiece 10 is assumed to be deformed, even if there is a manufacturing error (accuracy variation) in the workpiece 10 itself, the outer peripheral surface of the abutting portion 10a is flexibly deformed to 10a can be abutted so that the outer peripheral surface is flat.

また、この実施形態によれば、押圧装置41,42,43は、反対部位10cをワーク10の軸中心O1に向けて押圧する。このため、押圧装置41,42,43は、ワーク10を一方向から押圧するものであり、従来の押圧装置140(図7(b)参照)のように、多方向から押圧するものではない。従って、各ローラフォロア41a,42a,43aを駆動する駆動機構41b,42b,43bの押圧作業が複雑になることを防止できる。また、押圧装置41,42,43は、ワーク10に対して下方にのみ配置されている。このため、押圧装置41,42,43は、従来の押圧装置140(図7(b)参照)のように、ワーク10に対して多方向の位置に配置されるものではなく、押圧装置の大型化を防止できる。   Further, according to this embodiment, the pressing devices 41, 42, and 43 press the opposite portion 10 c toward the axial center O <b> 1 of the workpiece 10. For this reason, the pressing devices 41, 42, and 43 press the workpiece 10 from one direction, and do not press from multiple directions like the conventional pressing device 140 (see FIG. 7B). Therefore, it is possible to prevent the pressing operation of the drive mechanisms 41b, 42b, and 43b that drive the roller followers 41a, 42a, and 43a from becoming complicated. Further, the pressing devices 41, 42, and 43 are disposed only below the workpiece 10. For this reason, the pressing devices 41, 42, and 43 are not arranged at multi-directional positions with respect to the workpiece 10 as in the conventional pressing device 140 (see FIG. 7B), but the large size of the pressing device. Can be prevented.

また、この実施形態によれば、突合せ部10aの外周面は、筒状金型21の貫通孔21aに拘束された状態で、ワーク10の周方向に僅かに揺動しながら搬送方向に移動する。ここで、一般的に、外筒の円形孔に嵌合(拘束)された内筒が軸方向に移動する場合、内筒が周方向に僅かに揺動しながら軸方向に移動する場合の方が、内筒が単に軸方向に移動する場合に比して、内筒の外周面に作用する摩擦力が小さくなる。このため、突合せ部10aの外周面に作用する摩擦力が大きくなることを防止でき、外周面に傷が付き難くなり、品質を良好にすることができる。   Further, according to this embodiment, the outer peripheral surface of the abutting portion 10 a moves in the transport direction while slightly swinging in the circumferential direction of the workpiece 10 while being restrained by the through hole 21 a of the cylindrical mold 21. . Here, generally, when the inner cylinder fitted (restrained) in the circular hole of the outer cylinder moves in the axial direction, the inner cylinder moves in the axial direction while slightly swinging in the circumferential direction. However, the frictional force acting on the outer peripheral surface of the inner cylinder is smaller than when the inner cylinder simply moves in the axial direction. For this reason, it can prevent that the frictional force which acts on the outer peripheral surface of the butt | matching part 10a becomes large, it becomes difficult to damage a peripheral surface, and quality can be made favorable.

次に、第2実施形態について、図10を用いて説明する。第1実施形態では、連続造管により連続している金属円管10Aを製造したが、第2実施形態では、必要な長さ毎に造管して短管70Aを製造するようになっている。第2実施形態においては、第1実施形態と同一部材について同一の符号を付し、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。   Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the continuous metal circular pipe 10A is manufactured by continuous pipe forming, but in the second embodiment, the short pipe 70A is manufactured by pipe forming for each required length. . In 2nd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the same member as 1st Embodiment, and only a different part from 1st Embodiment is demonstrated.

ワーク70は、その軸方向長さが500mm以下となっているものであり、ワーク70の突合せ部70aが溶接装置20により溶接されることによって、短管70Aが製造されている。この第2実施形態においては、図10に示したように、搬送方向において溶接位置と同じ位置に押圧装置80が設けられている。このように、第1実施形態と異なり、押圧装置が一つであるが、その理由について以下説明する。   The work 70 has an axial length of 500 mm or less, and the short pipe 70 </ b> A is manufactured by welding the butting portion 70 a of the work 70 with the welding device 20. In the second embodiment, as shown in FIG. 10, a pressing device 80 is provided at the same position as the welding position in the transport direction. Thus, unlike the first embodiment, there is one pressing device, and the reason will be described below.

先ず、第1実施形態においては、搬送されるワーク10は、第2実施形態のワーク70より長いものであり、連続して延びているものである。このため、突合せ部10aにおいて、溶接が既に完了している部分と溶接が未だ完了していない部分との間で、周方向に広がろうとする剛性の差が大きい。この剛性の差に基づく悪影響を抑えるという観点から、第1実施形態では、第1押圧装置41を備えることが好ましい。
一方、第2実施形態においては、搬送されるワーク70の軸方向長さが500mm以下であるため、ワーク70は短いものである。このため、突合せ部70aにおいて、溶接が既に完了している部分と溶接が未だ完了していない部分との間で、周方向に広がろうとする剛性の差は小さい。従って、この剛性の差に基づく悪影響が小さいため、第1押圧装置41に相当する押圧装置を設けなくてもよい。
また、第1実施形態の第3押圧装置43は、溶融した突合せ部10aが連続した状態を維持するためのものであり、ワークの材質、外径、板厚等の溶接条件等によって適宜省略できるものである。
このような理由に基づいて、第2実施形態では、押圧装置が一つである。
First, in the first embodiment, the workpiece 10 to be conveyed is longer than the workpiece 70 of the second embodiment, and extends continuously. For this reason, in the butt | matching part 10a, the difference of the rigidity which tries to spread in the circumferential direction is large between the part in which welding has already been completed, and the part in which welding has not been completed yet. In the first embodiment, it is preferable to include the first pressing device 41 from the viewpoint of suppressing an adverse effect based on the difference in rigidity.
On the other hand, in the second embodiment, since the axial length of the work 70 to be conveyed is 500 mm or less, the work 70 is short. For this reason, in the butt | matching part 70a, the difference of the rigidity which tries to spread in the circumferential direction is small between the part which has already completed welding, and the part which has not yet completed welding. Therefore, since the adverse effect based on the difference in rigidity is small, it is not necessary to provide a pressing device corresponding to the first pressing device 41.
Further, the third pressing device 43 of the first embodiment is for maintaining a state in which the molten butted portion 10a is continuous, and can be appropriately omitted depending on welding conditions such as the material of the workpiece, the outer diameter, and the plate thickness. Is.
Based on such a reason, in the second embodiment, there is one pressing device.

この第2実施形態においては、押圧装置が一つであるため、押圧装置をコンパクト且つ安価に構成することができる。その他の作用効果については、第1実施形態と実質的に同様であるため、その説明を省略する。   In this 2nd Embodiment, since there is one press apparatus, a press apparatus can be comprised compactly and cheaply. Other operational effects are substantially the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

以上、本発明に係る金属円管の製造装置、及び製造方法について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、第1実施形態において、押圧手段40として、第1押圧装置41,第2押圧装置42,第3押圧装置43を設けたが、第3押圧装置43を設けなくても良く、第1押圧装置41及び第2押圧装置42のうち何れか一方を設けなくても良い。
また、第2実施形態において、押圧手段として、押圧装置80のみを設けたが、第1押圧装置41に相当する押圧装置、又は第3押圧装置43に相当する装置を設けても良い。
また、各実施形態において、突合せ部10aの周方向の位置合わせをするガイド手段として、刃部30aを有するガイド部材30を用いたが、ガイド手段の構成は適宜変更可能である。また、ガイド手段を設けなくても良い。
また、各実施形態において、レーザ溶接を例示したが、溶接方法はレーザ以外(例えば、MIG,MAG,TIG,プラズマ溶接等)に対しても本発明を適用することができる。
As mentioned above, although the manufacturing apparatus and manufacturing method of the metal circular pipe concerning this invention were demonstrated, this invention is not limited to this, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning.
For example, in the first embodiment, the first pressing device 41, the second pressing device 42, and the third pressing device 43 are provided as the pressing means 40. However, the third pressing device 43 may not be provided. Either one of the device 41 and the second pressing device 42 may not be provided.
In the second embodiment, only the pressing device 80 is provided as the pressing means. However, a pressing device corresponding to the first pressing device 41 or a device corresponding to the third pressing device 43 may be provided.
Moreover, in each embodiment, although the guide member 30 which has the blade part 30a was used as a guide means which aligns the circumferential direction of the butting | matching part 10a, the structure of a guide means can be changed suitably. Further, the guide means may not be provided.
Moreover, in each embodiment, although laser welding was illustrated, this invention is applicable also to welding methods other than a laser (for example, MIG, MAG, TIG, plasma welding etc.).

1 金属円管の製造装置
10 ワーク
10A 金属円管
10a 突合せ部
10b 隙間
10c 反対部位
10x 所定突合せ部
10y 所定反対部位
20 溶接装置
21 筒状金型
21a 貫通孔
30 ガイド部材
30a 刃部
40 押圧手段
41 第1押圧装置
42 第2押圧装置
43 第3押圧装置
50 電子制御装置
55 押圧位置決定部
61 第1レーザ変位装置
62 第2レーザ変位装置
70 ワーク
70A 短管
80 押圧装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal circular pipe manufacturing apparatus 10 Work 10A Metal circular pipe 10a Butting part 10b Gap 10c Opposite part 10x Predetermining confronting part 10y Predetermining opposite part 20 Welding device 21 Cylindrical metal mold 21a Through hole 30 Guide member 30a Blade part 40 Pressing means 41 First pressing device 42 Second pressing device 43 Third pressing device 50 Electronic control device 55 Pressing position determination unit 61 First laser displacement device 62 Second laser displacement device 70 Work 70A Short tube 80 Pressing device

Claims (10)

円筒状にロール成形されて搬送されるワークの周方向端部である突合せ部を突合わせた状態で、溶接ツールを用いて溶接する金属円管の製造装置において、
前記ワークの外径より僅かに大きい孔径の貫通孔を有する筒状金型と、
前記筒状金型の貫通孔に前記ワークが挿通された状態で、前記ワークの周方向において前記突合せ部と反対側に位置する反対部位を前記ワークの軸中心に向けて押圧する押圧手段と、を備え
前記押圧手段は、複数の押圧装置を有し、前記ワークの搬送方向における異なる位置に配置されることを特徴とする金属円管の製造装置。
In a manufacturing apparatus of a metal circular pipe that is welded using a welding tool in a state of butting a butting portion that is a circumferential end portion of a workpiece that is roll-formed into a cylindrical shape and conveyed,
A cylindrical mold having a through hole with a hole diameter slightly larger than the outer diameter of the workpiece;
In a state where the workpiece is inserted through the through hole of the cylindrical mold, a pressing unit that presses an opposite portion located on the opposite side of the butting portion in the circumferential direction of the workpiece toward the axial center of the workpiece, equipped with a,
It said pressing means has a plurality of pressing devices, apparatus for producing metallic circular tube, characterized in Rukoto are arranged at different positions in the conveying direction of the workpiece.
請求項1に記載する金属円管の製造装置において、
前記押圧手段は、前記溶接ツールの溶接位置より前記ワークの搬送方向の入口側で、前記反対部位を押圧して前記突合せ部を突合せる第1押圧装置を有することを特徴とする金属円管の製造装置。
In the manufacturing apparatus of the metal circular pipe of Claim 1,
The pressing means includes a first pressing device that presses the opposite portion on the entrance side in the workpiece conveyance direction from the welding position of the welding tool to abut the abutting portion. manufacturing device.
請求項1又は請求項2に記載する金属円管の製造装置において、
前記押圧手段は、前記溶接ツールの溶接位置又はこの溶接位置より前記ワークの搬送方向の出口側で、前記反対部位を押圧して溶融した前記突合せ部を整形する第2押圧装置を有することを特徴とする金属円管の製造装置。
In the metal tube manufacturing apparatus according to claim 1 or 2,
The pressing means includes a second pressing device that shapes the butted portion that is melted by pressing the opposite portion at a welding position of the welding tool or an outlet side in the workpiece conveyance direction from the welding position. Metal circle pipe manufacturing equipment.
請求項3に記載する金属円管の製造装置において、
前記溶接位置より前記ワークの搬送方向の入口側で、前記突合せ部の隙間の形状を測定する突合せ形状測定手段と、
前記溶接位置又は前記溶接位置より前記ワークの搬送方向の出口側で、溶融した前記突合せ部のビードの形状を測定するビード形状測定手段と、
前記突合せ形状測定手段及び前記ビード形状測定手段の測定値に基づいて、前記第2押圧装置が前記反対部位を押圧する押圧位置を決定し、前記第2押圧装置の駆動を制御する電子制御装置と、を備えることを特徴とする金属円管の製造装置。
In the metal circular pipe manufacturing apparatus according to claim 3,
A butt shape measuring means for measuring the shape of the gap of the butt portion on the inlet side in the conveying direction of the workpiece from the welding position;
A bead shape measuring means for measuring the shape of the melted bead of the butt portion on the outlet side in the conveying direction of the workpiece from the welding position or the welding position;
An electronic control unit that determines a pressing position at which the second pressing device presses the opposite portion based on the measurement values of the butt shape measuring unit and the bead shape measuring unit, and controls the driving of the second pressing device; An apparatus for producing a metal circular tube, comprising:
請求項3又は請求項4に記載する金属円管の製造装置において、
前記押圧手段は、前記第2押圧装置より前記ワークの搬送方向の出口側で、前記反対部位を押圧して溶融した前記突合せ部が連続した状態を維持する第3押圧装置を有することを特徴とする金属円管の製造装置。
In the manufacturing apparatus of the metal circular pipe of Claim 3 or Claim 4,
The pressing means includes a third pressing device that maintains a continuous state of the butt portion melted by pressing the opposite portion on the outlet side in the conveyance direction of the workpiece from the second pressing device. Manufacturing equipment for metal tubes.
請求項1乃至請求項5の何れかに記載する金属円管の製造装置において、
前記突合せ部の周方向の位置合わせをするガイド手段を備え、
このガイド手段は、前記ワークの搬送方向に対して所定の勾配を有するように延び、前記ワークの搬送方向の入口側では前記突合せ部の隙間に入り込み、前記ワークの搬送方向の出口側では前記突合せ部の隙間から抜ける刃部を有することを特徴とする金属円管の製造装置。
In the manufacturing apparatus of the metal circular tube in any one of Claims 1 thru | or 5,
Guide means for aligning the butting portion in the circumferential direction,
The guide means extends so as to have a predetermined gradient with respect to the workpiece conveying direction, enters the gap of the abutting portion on the inlet side in the workpiece conveying direction, and the abutting on the outlet side in the workpiece conveying direction. An apparatus for manufacturing a metal circular tube, comprising a blade portion that comes out of a gap between the portions.
円筒状にロール成形されたワークをその軸方向に搬送し、前記ワークの周方向端部である突合せ部を突合わせた状態で、溶接ツールを用いて溶接する金属円管の製造方法において、
貫通孔を有する筒状金型に対して、前記貫通孔の孔径より僅かに小さい外径を有するワークを前記貫通孔に挿通して搬送する搬送工程と、
前記ワークの搬送方向における異なる位置に配置される複数の押圧装置からなる押圧手段により前記ワークの周方向において前記突合せ部と反対側に位置する反対部位を前記ワークの軸中心に向けて押圧する押圧工程と、を備えることを特徴とする金属円管の製造方法。
In a method of manufacturing a metal circular pipe that is welded using a welding tool in a state in which a workpiece roll-formed in a cylindrical shape is conveyed in the axial direction, and a butted portion that is a circumferential end portion of the workpiece is butted.
For a cylindrical mold having a through-hole, a conveying step of inserting and conveying a workpiece having an outer diameter slightly smaller than the diameter of the through-hole through the through-hole,
Press for pressing an opposite portion located on the opposite side of the abutting portion in the circumferential direction of the workpiece toward the axial center of the workpiece by pressing means including a plurality of pressing devices arranged at different positions in the workpiece conveying direction. A method of manufacturing a metal circular tube.
請求項7に記載する金属円管の製造方法において、
前記押圧工程では、前記溶接ツールの溶接位置より前記ワークの搬送方向の入口側で、前記反対部位を押圧して前記突合せ部を突合せることを特徴とする金属円管の製造方法。
In the manufacturing method of the metal circular pipe according to claim 7,
In the pressing step, the opposite portion is pressed against the welding position of the welding tool on the inlet side in the workpiece conveyance direction so as to abut the butted portion.
請求項7又は請求項8に記載する金属円管の製造方法において、
前記押圧工程では、前記溶接ツールの溶接位置又はこの溶接位置より前記ワークの搬送方向の出口側で、前記反対部位を押圧して溶融した前記突合せ部を整形することを特徴とする金属円管の製造方法。
In the manufacturing method of the metal circular pipe of Claim 7 or Claim 8,
In the pressing step, the welding portion of the welding tool or the outlet side in the workpiece conveyance direction from the welding position, the opposite portion is pressed and melted to shape the butt portion. Production method.
請求項7乃至請求項9の何れかに記載する金属円管の製造方法において、
前記搬送工程では、軸方向長さが500mm以下であるワークを搬送することを特徴とする金属円管の製造方法。
In the manufacturing method of the metal circular tube in any one of Claims 7 thru | or 9,
In the said conveyance process, the workpiece | work whose axial direction length is 500 mm or less is conveyed, The manufacturing method of the metal circular pipe characterized by the above-mentioned.
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