JP6180286B2

JP6180286B2 - 角形鋼管の処理設備

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Publication number: JP6180286B2
Application number: JP2013231639A
Authority: JP
Inventors: 中島　伸; 伸中島; 中島　教雄; 教雄中島
Original assignee: ナカジマ鋼管株式会社
Priority date: 2013-11-08
Filing date: 2013-11-08
Publication date: 2017-08-16
Anticipated expiration: 2033-11-08
Also published as: JP2015091611A

Description

本発明は、角形鋼管の処理設備に関するものである。

従来、この種の処理設備としては、次のような構成が提供されている。すなわち、角形鋼管を長さ方向に搬送する搬送手段の部分に、角形鋼管を所定位置で固定するクランプ手段と、クランプ手段により固定された角形鋼管を処理する処理手段と、が設けられる角形鋼管の処理設備である。そして、この処理設備のクランプ手段、例えば、四角形鋼管の処理設備におけるクランプ手段は、四角形鋼管の左右方向からクランプ体で挟持することにより四角形鋼管の左右両側面を固定する左右クランプ装置と、四角形鋼管の上方から押さえ体で押さえることにより四角形鋼管の上面を固定する上下クランプ装置と、から構成されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１２−１４３８４０号公報

しかしながら、上記した特許文献１のような処理設備においては、クランプ手段のクランプ体により、角形鋼管の側面を平面的に挟持することで、角形鋼管を所定位置で固定するため、角形鋼管の側面が平滑な面であれば、クランプ体が角形鋼管の側面全面と当接して角形鋼管の側面を確実に挟持することができるが、例えば、角形鋼管の側面が若干外側に湾曲した形状の場合、或いは角形鋼管の側面が凹凸のある形状の場合には、クランプ手段のクランプ体が角形鋼管の側面全面と充分に当接することができず（側面の一部分と当接することとなり）、角形鋼管を確実に挟持することできない。また、角形鋼管の上面も同様の形状であれば、クランプ手段の押さえ体が角形鋼管を確実に押さえることできない。そのため、角形鋼管を処理する際（特に、角形鋼管に処理手段の刃部が切り込む際）に、角形鋼管がガタつき、角形鋼管の処理精度が悪くなるという問題があった。

そこで、本発明は、角形鋼管の処理精度を向上させる角形鋼管の処理設備を提供することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上であり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、本発明のうち請求項１に記載の角形鋼管の処理設備は、角形鋼管を長さ方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段に沿って設けられて前記角形鋼管を所定位置で固定するクランプ手段と、前記クランプ手段により固定された角形鋼管を処理する処理手段と、を具備する角形鋼管の処理設備であって、前記搬送手段は、その搬送面を所定の角度に傾斜させて前記角形鋼管の搬送面を持ち上げるとともに、前記角形鋼管の一方の角部を支持可能に構成され、前記クランプ手段は、前記搬送手段によって一方の角部が支持された前記角形鋼管の残り他方の角部を支持し、前記処理手段は、前記搬送手段及び前記クランプ手段によって支持された前記角形鋼管の外周に沿って回転可能な回転刃体を備え、前記回転刃体は、前記角形鋼管の角部毎に配置され、前記角形鋼管の角部を起点として前記角形鋼管の処理を行うものである。

上記構成では、クランプ手段及び搬送手段により角形鋼管の全ての角部を支持することから、角形鋼管の各面の形状に関わらず、角形鋼管をクランプ手段及び搬送手段により確実に固定することができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の角形鋼管の処理設備において、前記搬送手段は、その搬送面を略Ｖ字状に屈曲して前記角形鋼管の搬送面を持ち上げるものである。

上記構成では、クランプ手段による角形鋼管の角部の支持を確実に行える状態にすることができる。

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の角形鋼管の処理設備において、前記回転刃体は、前記角形鋼管を切断加工する切断用刃部と、前記切断用刃部の側部に設けられ、前記角形鋼管を開先加工する開先加工用刃部と、を備え、前記クランプ手段は、前記角形鋼管の角部を支持した状態で、前記角形鋼管を、前記切断加工用刃部の切断加工位置から前記開先加工用刃部の開先加工位置まで、移動可能なものである。

上記構成では、角形鋼管の角部を支持した状態で、１個の回転刃体により切断と開先加工とを行うことができる。

本発明の角形鋼管の処理設備によれば、角形鋼管を処理手段によって処理する際に、角形鋼管がクランプ手段に対してガタつくことがないため、角形鋼管の処理精度を向上させることができる。

本発明に係る角形鋼管の処理設備の平面図である。同処理設備における鋼管クランプ手段の正面図である。同処理設備における鋼管処理手段の正面図である。同処理設備における搬送手段による角形鋼管の持ち上げ過程を示す概略正面図である。同処理設備における切断加工工程を示す概略正面図である。同処理設備における開先加工工程を示す概略正面図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
まず、本発明に係る四角形鋼管１０（「角形鋼管」の一例）の処理設備１について、図１を用いて説明する。

［処理設備１］
図１に示すように、四角形鋼管１０を長さ方向に搬送する搬送経路２は、長尺の遊転ローラコンベヤ装置３（「搬送手段」の一例）と、短尺の駆動ローラコンベヤ装置４（「搬送手段」の一例）と、により形成されている。そして、搬送経路２の上手側部分（始端部分）には鋼管移動手段５が設けられ、また、搬送経路２の下手側部分（終端部分）には、搬送経路２を内部に挿通してなる鋼管処理手段７０（「処理手段」の一例）と、鋼管処理手段７０を中にして搬送経路２の方向に一対で配設される鋼管クランプ手段５０Ａ、５０Ｂ（「クランプ手段」の一例）と、が設けられている。

また、搬送経路２の終端に連続されて、処理済み鋼管１０Ａ（製品）を長さ方向に搬出する搬出経路６が、長尺の駆動ローラコンベヤ装置３６により形成される。さらに、下手の第２鋼管クランプ手段５０Ｂの下手部分には、先端除去鋼管１０Ｃ（処理物）の取り出し手段８が設けられている。

なお、図２に示すように、四角形鋼管１０は、４つの辺部１０ａと、４箇所の角部（Ｒ状コーナー部）１０ｂと、により略正四角形状に形成され、一つの辺部１０ａには突き合せ溶接部（シーム溶接部）１０ｃが形成されている。

［遊転ローラコンベヤ装置３］
図１に示すように、遊転ローラコンベヤ装置３は、左右一対のコンベヤフレーム９（図４（ａ））を有し、遊転ローラコンベヤ装置３の搬送方向の複数箇所であって両コンベヤフレーム９上に、ローラ軸を左右方向（遊転ローラコンベヤ装置３の搬送方向に対して直交する横方向）とした遊転ローラ１１が配設されている。コンベヤフレーム９は、シリンダー装置（図示せず）によって、その左右方向の外側端部が上下方向に昇降され、遊転ローラ１１を所定の角度で傾斜させる。

遊転ローラ１１は、上記左右方向に一対のローラ１１ａをコンベヤフレーム９上に並べることで構成される。ローラ１１ａは、コンベヤフレーム９によって、上記左右方向の外側端部が上下方向に昇降され、その搬送面（ローラ面）が所定の角度で傾斜する。すなわち、遊転ローラ１１は、その中央部を中心として、正面視略Ｖ字状に折れ曲がるように構成される。遊転ローラ１１が正面視略Ｖ字状に折れ曲がることで、四角形鋼管１０の搬送面（辺部１０ａ）が上方に持ち上げられて傾斜し、四角形鋼管１０の一方の角部１０ｂが遊転ローラ１１の中央部で支持される。また、遊転ローラ１１は、遊転ローラコンベヤ装置３の搬送方向に等間隔で設けられることで遊転ローラ１１群を形成する。なお、遊転ローラ１１は、四角形鋼管１０の径の大きさ等に応じて、そのローラ１１ａの傾斜角度が調整可能となっている。

［駆動ローラコンベヤ装置４］
駆動ローラコンベヤ装置４は、鋼管クランプ手段５０Ａ、５０Ｂの部分に対応して分割して設けられるものであり、第１鋼管クランプ手段５０Ａ側には、本体４０のベース枠部上に、ローラ軸を左右方向（駆動ローラコンベヤ装置４の搬送方向に対して直交する横方向）とした第１駆動ローラ２２が配設され、第２鋼管クランプ手段５０Ｂ側には、本体４０のベース枠部上に、ローラ軸を左右方向とした第２駆動ローラ２３が配設されている。

また、駆動ローラコンベヤ装置４においては、鋼管処理手段７０に対応する箇所に、第３駆動ローラ２４が、第１駆動ローラ２２に対応して揺動支持体を介して配設され、第４駆動ローラ２５が、第２駆動ローラ２３に対応して揺動支持体を介して配設される。そして、この駆動ローラ２４、２５を、駆動ローラ２２、２３と同様のレベルとした上昇位置と、駆動ローラ２２、２３の真下状とした下降位置とすべく、揺動支持体を揺動させるシリンダー装置（図示せず）が設けられている。

第１駆動ローラ２２は、上記左右方向に一対の第１ローラ２２ａを並べることで構成される。第１ローラ２２ａは、上記左右方向の外側端部を上下方向に昇降させることで、搬送面（ローラ面）を所定の角度に傾斜可能に設けられる。すなわち、第１駆動ローラ２２は、その中央部を中心として、正面視略Ｖ字状に折れ曲がるように構成される。第１駆動ローラ２２が正面視略Ｖ字状に折れ曲がることで、四角形鋼管１０の搬送面（辺部１０ａ）が上方に持ち上げられて傾斜し、四角形鋼管１０の一方の角部１０ｂが第１駆動ローラ２２の中央部で支持される。また、第１駆動ローラ２２は、駆動ローラコンベヤ装置４の搬送方向に等間隔で設けられることで第１駆動ローラ２２群を形成する。なお、第１駆動ローラ２２は、四角形鋼管１０の径の大きさ等に応じて、その第１ローラ２２ａの傾斜角度が調整可能となっている。

第２駆動ローラ２３、第３駆動ローラ２４、及び第４駆動ローラ２５については、第１駆動ローラ２２と構成が同様のため、説明を省略する。

上手側の第１駆動ローラ２２及び第３駆動ローラ２４は、共通のモータ（図示せず）にチェーン伝動機構或いは歯車伝動機構を介して連動連結されている。また、下手側の第２駆動ローラ２３及び第４駆動ローラ２５は、搬出経路６を形成する駆動ローラコンベヤ装置７側に連動して駆動されるように構成されている。

［供給手段２６］
また、搬送経路２の一側外方には、四角形鋼管１０を並列してストレージし、そして、１本ずつ遊転ローラコンベヤ装置３上に供給する供給手段２６が設けられている。供給手段２６においては、搬送経路１の方向に対して直行状の支持レール体２８が、搬送経路２の方向に所定間隔を置いて一対設けられている。そして、一対の支持レール体２８に沿って、それぞれに鋼管送り装置２９が設けられている。

鋼管送り装置２９は、支持レール体２８に沿って設けられたガイドフレーム体３０と、ガイドフレーム体３０に支持案内される移動体３１と、両移動体３１を同期して往復移動させる駆動部３２等により構成されている。そして、移動体３１の上部には、昇降手段によって昇降自在な鋼管持ち上げ体（図示せず）が設けられている。

また、搬送経路２の側における両ガイドフレーム体３０間には、支持レール体２８間で支持されている四角形鋼管１０を搬送経路２上に移す移載装置３３が設けられている。移載装置３３においては、遊転ローラ群（図示せず）が昇降自在に且つ搬送経路２に対して出退自在に構成されている。

さらに、搬送経路２の側における両支持レール体２８の外側には、搬送経路２上の四角形鋼管１０を位置決め手段２７側に押し付ける押し付け装置３４が設けられる。押し付け装置３４は、支持レール体２８に対して揺動自在に設けられる。

さらにまた、搬送経路２の他側部分には、供給手段２６から遊転ローラコンベヤ装置３上に供給された四角形鋼管１０の幅方向の位置決めを行う位置決め手段２７が、搬送経路２の方向の複数箇所（例えば、図１においては４箇所）に設けられている。

［貯留手段３７］
一方、搬送経路６の一側外方には、駆動ローラコンベヤ装置３６から搬送される長尺処理済み鋼管（製品）１０Ａ、短尺処理済み鋼管（製品）１０Ｂ、及び先端除去鋼管１０Ｃを受け入れて並列してストレージする貯留手段３７が設けられている。具体的には、下手側には長尺処理済み鋼管１０Ａ用の第１幅狭コンベヤ装置３７Ａ群が設けられ、中間部には短尺処理済み鋼管１０Ｂ用の第２幅狭コンベヤ装置３７Ｂ群が設けられ、そして、上手側には先端除去鋼管１０Ｃ用の幅広コンベヤ装置３７Ｃが設けられている。ここで、第１幅狭コンベヤ装置３７Ａ群、第２幅狭コンベヤ装置３７Ｂ群、及び幅広コンベヤ装置３７Ｃは駆動形式であって、その搬送方向を搬出経路６の方向に対して直交状として配設されている。

次に、本体４０、鋼管クランプ手段５０Ａ、５０Ｂ及び鋼管処理手段７０について、図１から図３に基づいて説明する。

［本体４０］
図２に示すように、鋼管クランプ手段５０Ａ、５０Ｂ及び鋼管処理手段７０を配設するための本体４０は、前後方向（搬送方向）で一対のベース枠部４１と、これらベース枠部４１上に配設された左右一対の縦枠部４２と、これら縦枠部４２の左右方向の上部間に設けられた横枠部４３と、ベース枠部４１の外端部間に設けられた下部前後枠部４４等により枠組状に構成されている。そして、本体４０の中央部分には、ベース枠部４１と両縦枠部４２と横枠部４３とによって、搬送経路２が挿通される貫通部４５が形成されている。なお、ベース枠部４１上に、駆動ローラコンベヤ装置４が設けられている。

［鋼管クランプ手段５０Ａ、５０Ｂ］
図１及び図２に示すように、鋼管クランプ手段５０Ａ、５０Ｂは、鋼管処理手段７０を中にして搬送経路２の方向で一対配設されるものである。鋼管クランプ手段５０Ａ、５０Ｂは、それぞれ本体４０側に設けられた左右クランプ装置５１、５１と、上下クランプ装置５８と、からなる。

左右クランプ装置５１は、そのピストンロッドを相対向させた状態で縦枠部４２に取り付けられた左右一対の第１シリンダー装置５２と、これら第１シリンダー装置５２のピストンロッドに連結された押し引き体５３と、この押し引き体５３の内端部分に連結された可動体５４と、この可動体５４に内端部分が連結され縦枠部４２側に支持案内されるガイド体５５と、可動体５４の内面側に搬送経路２の方向で摺動自在に設けられたクランプ体５６と、このクランプ体５６を摺動すべく可動体５４側に設けられた摺動用シリンダー装置５７等により構成されている。

クランプ体５６は、その先端部分５６ａ（四角形鋼管１０との当接部分）が、四角形鋼管１０の角部１０ｂを支持可能に、側面視略Ｖ字状に形成されている。クランプ体５６の先端部分５６ａを側面視略Ｖ字状に形成することで、四角形鋼管１０の角部１０ｂを確実に挟持（支持）することができる。なお、クランプ体５６の先端部分５６ａは、その形状が側面視略Ｖ字状のものに限定されるものではなく、四角形鋼管１０の角部１０ｂを支持可能な形状であればよい。また、クランプ体５６は、四角形鋼管１０の角部１０ｂの形状に応じて、その挟持（支持）する角度（側面視略Ｖ字状の形状）を設定可能な構成としても構わない。例えば、四角形鋼管１０の角部１０ｂの角度が鋭角の場合には、その角度に対応させてクランプ体５６の上記角度を鋭角に設定する。さらに、クランプ体５６は、四角形鋼管１０の角部１０ｂの位置（高さ）に合わせて、可動体５４に対して上下左右方向に移動可能な構成としても構わない。

また、上下クランプ装置５８は、ピストンロッドを下向きとした状態で横枠部４３に取り付けられた第２シリンダー装置５９と、この第２シリンダー装置５９のピストンロッドに連結された押さえ体６０等により構成されている。

押さえ体６０は、その先端部分６０ａ（四角形鋼管１０との当接部分）が、四角形鋼管１０の角部１０ｂを支持可能に、側面視略Ｖ字状に形成されている。押さえ体６０の先端部分６０ａを側面視略Ｖ字状に形成することで、四角形鋼管１０の角部１０ｂを確実に挟持（支持）することができる。なお、押さえ体６０の先端部分６０ａは、その形状が側面視略Ｖ字状のものに限定されるものではなく、四角形鋼管１０の角部１０ｂを支持可能な形状であればよい。また、押さえ体６０は、四角形鋼管１０の角部１０ｂの形状に応じて、その挟持（支持）する角度（側面視略Ｖ字状の形状）を設定可能な構成としても構わない。

このように構成された鋼管クランプ手段５０Ａ、５０Ｂによると、第１シリンダー装置５２を伸展動させ、クランプ体５６の先端部分５６ａを四角形鋼管１０の左右の角部１０ｂに当接させることで、左右クランプ装置５１によって四角形鋼管１０を左右両側から確実にクランプすることができる。さらに、第２シリンダー装置５９を伸展動させ、押さえ体６０の先端部分６０ａを四角形鋼管１０の上部の角部１０ｂに当接させることで、駆動ローラコンベヤ４の駆動ローラ２２、２３群と上下クランプ装置５８とによって、四角形鋼管１０を上下方向から確実にクランプすることができる。なお、第１シリンダー装置５２及び第２シリンダー装置５９の伸展動は、四角形鋼管１０の径の大きさ、形状等に応じて調整される。

このように、鋼管クランプ手段５０Ａ、５０Ｂによって四角形鋼管１０の四方の角部１０ｂをクランプすることにより、四角形鋼管１０の各面が、平滑な面で形成されていない場合（例えば、四角形鋼管１０の各面が、若干外側に湾曲した形状、或いは凹凸のある面で形成されている場合）であっても、四角形鋼管１０の各面の形状に影響されることなく、四角形鋼管１０を四方から確実に固定することができる。このため、四角形鋼管１０を鋼管処理手段７０によって処理する際に、四角形鋼管１０が上下左右にガタつかず、四角形鋼管１０の処理精度を向上させることができる。

また、四角形鋼管１０の処理（切断加工、開先加工）時において摩擦抵抗の大きい４つの角部１０ｂの全てを、鋼管クランプ手段５０Ａ、５０Ｂによって均一に固定することから、四角形鋼管１０の辺部１０ａを固定する場合、或いは四角形鋼管１０の一方の角部１０ｂのみを固定する場合と比べて、上記摩擦抵抗の影響を受け難く、四角形鋼管１０の処理を容易に行うことができる。

さらに、鋼管クランプ手段５０Ａ、５０Ｂによると、摺動用シリンダー装置５７により、可動体５４に対してクランプ体５６を摺動させることで、クランプしている四角形鋼管１０を搬送経路２の方向に移動させることができる。

［鋼管処理手段７０］
図３に示すように、鋼管処理手段７０は、鋼管処理手段７０の主たる部分である装置本体７１と、装置本体７１の内部に設けられ、搬送経路２に沿って搬送される四角形鋼管１０の外周囲に沿って回動する回転ドラム７２と、回転ドラム７２に設けられる回動軸７３に揺動可能に支持される刃保持アーム７４と、刃保持アーム７４の一端部に設けられる回転軸７５に支持される切断用刃体７６（「回転刃体」「切断用刃部」の一例）及び開先加工用刃体７７（「回転刃体」「開先加工用刃部」の一例）等から構成される。

装置本体７１は、回転ドラム７２が内部で回転可能な程度に開口した箱状の部材である。装置本体７１は、鋼管クランプ手段５０Ａ側の本体４０に沿って配置される。

回転ドラム７２は、側面視略円形状の装置であり、その中心部に四角形鋼管１０が挿通可能に開口している。回転ドラム７２は、その外周部が、後述する駆動ローラ７９及びガイドローラ８０と噛み合わせ可能に歯状に形成されている。回転ドラム７２は、その外周部近傍に設けられる駆動モータ７８により回動される歯状の駆動ローラ７９と噛み合うことで回動する。また、回転ドラム７２の外周部には、回転ドラム７２の回動をガイドする歯状のガイドローラ８０が複数個（図３では３個）設けられている。なお、回転ドラム７２は、駆動ローラ７９及びガイドローラ８０との噛み合わせにより回動する構成に限定されるものではなく、回転ドラム７２の中心部に挿通される四角形鋼管１０の外周を回動可能な構成であれば構わない。

刃保持アーム７４は、回転ドラム７２の内周部に沿うように設けられるアーム状の部材であり、回転ドラム７２の内部に４体配置されている。刃保持アーム７４は、その一端部において切断用刃体７６及び開先加工用刃体７７が回動軸７５を介して支持され、その他端部が回動軸７３に揺動可能に支持される。また、刃保持アーム７４は、その中央部に油圧シリンダー装置８２のピストンロッド８２ａが連結される。刃保持アーム７４は、油圧シリンダー装置８２が作動することにより、回動軸７３を支点に回転ドラム７２の径方向に揺動する。

切断用刃体７６及び開先加工用刃体７７は、図示しない連結具（ボルト、ナット等）を介して連結分離自在に一体化された回転刃体であり、四角形鋼管１０の角部１０ｂ毎に配置される。すなわち、４体の切断用刃体７６及び開先加工用刃体７７が四角形鋼管１０の角部１０ｂ近傍に配置される。このように、切断用刃体７６及び開先加工用刃体７７を配置することにより、常に、切断加工及び開先加工を四角形鋼管１０の角部１０ｂから開始することができ、処理時における切断用刃体７６及び開先加工用刃体７７の負荷を軽減することができる。

切断用刃体７６は、リング状本体（円板状）と、このリング状本体の外周部分の複数箇所に取り付け具（ボルトなど）を介して取り付けられた切断刃と、により構成されている。

また、開先加工用刃体７７は、切断用刃体７６の側部に設けられ、リング状本体（円盤状）を有する。この開先加工用刃体７７のリング状本体は、その内向き側面は扁平状で、切断用刃体７６におけるリング状本体の側面に当接自在である。また、開先加工用刃体７７のリング状本体の外向き側面の外周側は、先窄まり状の傾斜面に形成されるとともに、この傾斜面の複数箇所には、取り付け具（ボルトなど）を介して開先加工刃が取り付けられている。

なお、鋼管処理手段７０においては、刃保持アーム７４、切断用刃体７６及び開先加工用刃体７７が、それぞれ４体設けられているが、これに限定されるものではなく、処理する角形鋼管の形状等に対応させて、その数を増減させても構わない。

次に、上記した実施の形態における作用を、図２から図６に基づいて説明する。

図２に示すように、左右クランプ装置５１の第１シリンダー装置５２を収縮動させてクランプ体５６を離間動させ、上下クランプ装置５８の第２シリンダー装置５９を収縮動させて押さえ体６０を上昇動させることで、両鋼管クランプ手段５０Ａ、５０Ｂを非クランプ姿勢とする。

そして、図３に示すように、鋼管処理手段７０においては、回転ドラム７２の刃保持アーム７４を搬送経路２（駆動ローラコンベヤ装置４）に対して離間動させて、回転ドラム７２の内部に四角形鋼管１０が挿通可能な姿勢とする。

この状態で、供給手段２６から遊転ローラコンベヤ装置３上に供給された四角形鋼管１０を、第１駆動ローラ２２によって搬送経路２上で長さ方向に搬送し、四角形鋼管１０の先端が、鋼管処理手段７０の切断用刃体７６及び開先加工用刃体７７の部分を少し越えた所定の位置で搬送を停止させる。

さらに、図４（ｂ）に示すように、四角形鋼管１０の搬送面となっている辺部１０ａの左右方向の一端部を、遊転ローラコンベヤ装置３の遊転ローラ１１群によって持ち上げ、図４（ｃ）に示すように、四角形鋼管１０の一方の角部１０ｂが遊転ローラ１１群によって支持された状態にする。具体的には、図４（ｂ）に示すように、四角形鋼管１０の一方の辺部１０ａを、遊転ローラ１１群における一方のローラ１１ａによって上方に持ち上げる。さらに、一方のローラ１１ａの搬送面（ローラ面）を所定の角度まで傾けつつ、同時に他方のローラ１１ａの搬送面（ローラ面）を所定の角度まで傾けることで、四角形鋼管１０を徐々に回転させる。そして、図４（ｃ）に示すように、四角形鋼管１０の一方の角部１０ｂが、遊転ローラ１１群の中央の折れ曲がり部分において支持された状態にする。

同様に、駆動ローラコンベヤ装置４の駆動ローラ２２、２３、２４、２５群においても、四角形鋼管１０の搬送面となっている辺部１０ａを持ち上げ、四角形鋼管１０の一方の角部１０ｂが各ローラ群の中央の折れ曲がり部分において支持された状態にする。

四角形鋼管１０の一方の角部１０ｂを、遊転ローラコンベヤ装置３の遊転ローラ１１群、及び駆動ローラコンベヤ装置４の駆動ローラ２２、２３、２４、２５群によって支持された状態にすると、鋼管クランプ手段５０Ａ、５０Ｂによるクランプを行う。具体的には、左右クランプ装置５１の第１シリンダー装置５２を伸展動させることで、クランプ体５６を四角形鋼管１０の左右の角部１０ｂに当接させて四角形鋼管１０を左右両側からクランプする。また、上下クランプ装置５８の第２シリンダー装置５９を伸展動させることで、押さえ体６０を下降させて四角形鋼管１０の上部の角部１０ｂに当接させ、上下クランプ装置５８の押さえ体６０と、遊転ローラコンベヤ装置３の遊転ローラ１１群及び駆動ローラコンベヤ装置４の駆動ローラ２２、２３、２４、２５群と、の間で四角形鋼管１０を上下からクランプする。

［切断加工］
このようにして四角形鋼管１０を所定位置に固定させた状態で、鋼管処理手段７０を作動させて、四角形鋼管１０の先端の切断加工を行う。具体的には、以下のように行う。

図３及び図５（ａ）に示すように、油圧シリンダー装置８２によって、刃保持アーム７４を回転ドラム７２の中心方向に揺動させることにより、駆動回転させた状態の切断用刃体７６を四角形鋼管１０の角部１０ｂまで誘導する。すなわち、鋼管処理手段７０においては、四角形鋼管１０の４つの角部１０ｂのそれぞれから同時に切断加工を開始する。

図５（ｂ）に示すように、切断用刃体７６が四角形鋼管１０の角部１０ｂまで誘導されると、四角形鋼管１０の角部１０ｂから切断加工が開始され、図５（ｃ）に示すように、回転ドラム７２の回転により、切断用刃体７６の先端が四角形鋼管１０の辺部１０ａに沿って移動する。この時、油圧シリンダー装置８２により刃保持アーム７４の揺動を調整することで、切断用刃体７６が四角形鋼管１０の辺部１０ａに対して一定の深さで切断するように制御される。

さらに、図５（ｄ）に示すように、切断用刃体７６が四角形鋼管１０の角部１０ｂまで移動すると、回転ドラム７２の回転を停止して切断用刃体７６の移動を停止させ、四角形鋼管１０の切断加工を終了する。このように、回転ドラム７２を回転させて、切断用刃体７６の先端を四角形鋼管１０の辺部１０ａに沿って移動させることにより、四角形鋼管１０が回転ドラム７２の回転方向に切断される。

［開先加工］
四角形鋼管１０の切断加工工程が終了すると、四角形鋼管１０の切断端面に対して開先加工を行う。

上記切断加工工程において四角形鋼管１０の先端部分を切断した後の開先加工工程においては、まず、上下クランプ装置５８による四角形鋼管１０へのクランプを開放した状態で、摺動用シリンダー装置５７により上手側の鋼管クランプ手段５０Ａのクランプ体５６を搬送経路２の方向（長さ方向）において上手側に移動させる。これにより、鋼管クランプ手段５０Ａによりクランプされている四角形鋼管１０の切断端面が、切断加工位置から所定距離だけ（開先加工位置まで）離間動する。

同様に、上記切断加工工程において四角形鋼管１０の中間部分を切断した後の開先加工工程においては、上下クランプ装置５８による四角形鋼管１０へのクランプを開放した状態で、摺動用シリンダー装置５７により上手側の鋼管クランプ手段５０Ａのクランプ体５６を搬送経路２の方向（長さ方向）において上手側に移動させるとともに、下手側の鋼管クランプ手段５０Ｂのクランプ体５６を搬送経路２の方向（長さ方向）において下手側に移動させる。これにより、鋼管クランプ手段５０Ａ及び鋼管クランプ手段５０Ｂによりクランプされているそれぞれの四角形鋼管１０の切断端面が、切断加工位置から所定距離だけ（開先加工位置まで）離間動する。すなわち、切断用刃体７６を挟んだ四角形鋼管１０のそれぞれが、切断用刃体７６から所定距離だけ離間動する。

そして、再び上下クランプ装置５８により四角形鋼管１０の角部１０ｂをクランプして、四角形鋼管１０を再度所定位置に固定させた状態で、鋼管処理手段７０を作動させて、四角形鋼管１０の開先加工を行う。具体的には、以下のように行う。

図３及び図６（ａ）に示すように、油圧シリンダー装置８２によって、刃保持アーム７４を回転ドラム７２の中心方向に揺動させることにより、駆動回転させた状態の開先加工用刃体７７を、上記切断加工工程終了時の停止位置よりさらに回転ドラム７２の中心方向に押し込むように誘導する。すなわち、開先加工用刃体７７を、四角形鋼管１０の角部１０ｂに当接する位置まで誘導する。

図６（ｂ）に示すように、開先加工用刃体７７が四角形鋼管１０の角部１０ｂに当接する位置まで誘導されると、四角形鋼管１０の角部１０ｂから開先加工が開始され、図６（ｃ）に示すように、回転ドラム７２の逆回転により、開先加工用刃体７７が四角形鋼管１０の辺部１０ａに沿って移動する。すなわち、上記切断加工工程とは逆方向に、開先加工用刃体７７が移動する。この時、油圧シリンダー装置８２により刃保持アーム７４の揺動を調整することで、開先加工用刃体７７が四角形鋼管１０の辺部１０ａに対して一定の深さで切断するように制御される。

さらに、図６（ｄ）に示すように、開先加工用刃体７７が四角形鋼管１０の角部１０ｂまで移動すると、回転ドラム７２の回転を停止するとともに、油圧シリンダー装置８２によって、刃保持アーム７４を回転ドラム７２の外周方向に揺動させることにより、開先加工用刃体７７を四角形鋼管１０の角部１０ｂから離間させる。このように、回転ドラム７２を回転させて、開先加工用刃体７７を四角形鋼管１０の辺部１０ａに沿って移動させることにより、四角形鋼管１０が回転ドラム７２の回転方向に開先加工される。

開先加工工程が終了すると、両鋼管クランプ手段５０Ａ、５０Ｂを非クランプ姿勢とすることにより、四角形鋼管１０（処理済み鋼管１０Ａ（製品））のクランプが解除される。そして、第２駆動ローラ２３及び第４駆動ローラ２５（搬送経路２の下手側の駆動ローラ）の左右方向の外側端部を下降させて搬送面（ローラ面）を水平にすることにより、四角形鋼管１０が搬送姿勢に戻され（第２駆動ローラ２３及び第４駆動ローラ２５による四角形鋼管１０の角部１０ｂの支持を解除され）、駆動ローラコンベヤ装置３６によって搬出経路６上を搬出可能な状態となる。

以上のように、上記実施例に係る四角形鋼管１０の処理設備１によると、鋼管クランプ手段５０Ａ、５０Ｂ、遊転ローラコンベヤ装置３、及び駆動ローラコンベヤ装置４により四角形鋼管１０の全ての角部１０ｂを支持することから、四角形鋼管１０の各面（辺部１０ａ）の形状に関わらず、四角形鋼管１０を鋼管クランプ手段５０Ａ、５０Ｂ、遊転ローラコンベヤ装置３、及び駆動ローラコンベヤ装置４により確実に固定することができる。すなわち、四角形鋼管１０の各辺部１０ａを固定した場合と比べて、四角形鋼管１０の拘束力が増大する。このため、四角形鋼管１０を鋼管処理手段７０によって処理する際に、四角形鋼管１０が鋼管クランプ手段５０Ａ、５０Ｂに対してガタつくことがなく、四角形鋼管１０の処理精度を向上させることができる。

また、上記実施例に係る四角形鋼管１０の処理設備１によると、四角形鋼管１０の角部１０ｂを上下左右方向に向けた状態で四角形鋼管１０を固定して処理するため、径の小さい四角形鋼管１０を処理する際に、切断用刃体７６同士が互いに干渉することがない。

なお、本発明の角形鋼管は、四角形鋼管１０に限定されるものでなく、角部を有する角形鋼管であれば、例えば、台形状の鋼管、五角形の鋼管等でも構わない。そして、四角形鋼管１０以外の角形鋼管を処理する場合には、処理する角形鋼管の形状に対応させて、鋼管クランプ手段５０Ａ、５０Ｂ、鋼管処理手段７０等の構成、配置等を変更しても構わない。

また、本発明の回転刃体は、切断用刃体７６及び開先加工用刃体７７が連結具を介して連結分離自在に一体化されたものに限定されるものではなく、切断用刃体７６及び開先加工用刃体７７が一体化せずに別々に独立して設け、切断用刃体７６と開先加工用刃体７７とを入れ替えて使用するものであっても構わない。さらに、開先加工用刃体７７を設けずに、切断用刃体７６のみで回転刃体を構成しても構わない。

１処理設備
３遊転ローラコンベヤ装置（搬送手段）
４駆動ローラコンベヤ装置（搬送手段）
１０四角形鋼管（角形鋼管）
１０ｂ角部
５０Ａ、５０Ｂ鋼管クランプ手段（クランプ手段）
７０鋼管処理手段（処理手段）
７６切断用刃体（回転刃体、切断用刃部）
７７開先加工用刃体（回転刃体、開先加工用刃部）

Claims

角形鋼管を長さ方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段に沿って設けられて前記角形鋼管を所定位置で固定するクランプ手段と、前記クランプ手段により固定された角形鋼管を処理する処理手段と、を具備する角形鋼管の処理設備であって、
前記搬送手段は、その搬送面を所定の角度に傾斜させて前記角形鋼管の搬送面を持ち上げるとともに、前記角形鋼管の一方の角部を支持可能に構成され、
前記クランプ手段は、前記搬送手段によって一方の角部が支持された前記角形鋼管の残り他方の角部を支持し、
前記処理手段は、前記搬送手段及び前記クランプ手段によって支持された前記角形鋼管の外周に沿って回転可能な回転刃体を備え、
前記回転刃体は、前記角形鋼管の角部毎に配置され、前記角形鋼管の角部を起点として前記角形鋼管の処理を行うこと
を特徴とする角形鋼管の処理設備。
前記搬送手段は、その搬送面を略Ｖ字状に屈曲して前記角形鋼管の搬送面を持ち上げることを特徴とする請求項１に記載の角形鋼管の処理設備。
前記回転刃体は、
前記角形鋼管を切断加工する切断用刃部と、
前記切断用刃部の側部に設けられ、前記角形鋼管を開先加工する開先加工用刃部と、
を備え、
前記クランプ手段は、前記角形鋼管の角部を支持した状態で、前記角形鋼管を、前記切断加工用刃部の切断加工位置から前記開先加工用刃部の開先加工位置まで、移動可能であること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の角形鋼管の処理設備。