JP6180286B2 - 角形鋼管の処理設備 - Google Patents

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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 (3)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
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