JP6331951B2 - 鋼管端部の加工・防錆装置及び加工・防錆方法 - Google Patents

Description

本発明は、溶接鋼管の端面と端部に、開先加工、又は、開先加工と切削加工を施し、さらに、加工面に防錆処理を施す加工・防錆装置と加工・防錆方法に関するものである。

近年、大径溶接鋼管が、土木や建築の分野で多く利用されている。例えば、外周面及び／又は内周面に突起（以下「縞」ということがある。）が形成されている大径鋼管や、外周面にスパイラル状の突起が形成されている大径鋼管（以下「縞鋼管」ということがある。）が、土中に埋設する基礎杭として使用されている。

大径鋼管を基礎杭として土中深く埋設する場合、大径鋼管を接続する必要がある。大径鋼管を接続する場合、通常、大径鋼管の両端部（接続部）に中継用治具を取り付けて両鋼管を固定し、両端部を溶接する。溶接に際しては、作業能率の向上のため、予め、鋼管端面に開先加工を施し、かつ、鋼管端部の外周面においては、不要物（縞、余盛等）を取り除く。

突起がない溶接鋼管に中継用治具を取り付ける場合には、溶接余盛や付着物を所要の幅で切削除去し、また、縞鋼管に中継用治具を取り付ける場合には、スパイラル状の突起（縞）を所要の幅で切削除去する（例えば、特許文献１及び２、参照）。

溶接鋼管の端面及び端部に対する開先加工と切削加工は、工事現場以外の屋外又は屋内（例えば、鋼管工場）で行うが、開先加工面及び切削加工面（以下両面合せて「加工面」ということがある。）には、通常、加工直後から錆が発生し始める。発生した錆は、鋼管の運搬中に拡大する。

そして、溶接時、加工面に僅かでも錆が存在すると、錆部分でアークが不安定になり、溶接不良が発生する。その結果、溶接鋼管の接合部で、所要の強度を確保することができない。それ故、溶接鋼管の端面及び端部に開先加工と切削加工を施した後、加工面に防錆剤を塗布するが、通常、塗布作業は作業員が行うので、塗布完了まで長時間を要し、この間に、塗布待ちの加工面に錆が発生する。

特開平０６−１８２６１４号公報 特開２０１３−１３２７１８号公報

本発明は、溶接鋼管の端面及び端部に、開先加工、及び、整形加工及び／又は切削加工を施して形成した加工面において、錆が発生するのを防止することを課題とし、該課題を解決する加工・防錆装置及び加工・防錆方法を提供することを目的とする。

本発明者は、上記課題を解決する手法について鋭意検討した。その結果、溶接鋼管の端部及び端面に所要の加工を施すために押圧する回転面盤に、（i-1）開先加工装置と防錆剤塗布装置、又は、（i-2）端部加工（整形加工及び／又は切削加工）装置、開先加工装置、及び、防錆剤塗布装置を配置すれば、加工面に、直ちに防錆剤を塗布して錆の発生を抑制できることを見いだした。

本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、その要旨は次のとおりである。

（１）溶接鋼管の管軸を中心に回転し、かつ、溶接鋼管に対し前進又は後進する面盤の外周又は内周に、
（i-1）鋼管端面に開先を加工する開先加工装置を備え、かつ、
（ii）開先加工装置で形成した開先面に、防錆液を塗布又は噴霧する防錆処理を施す防錆処理装置を備える
ことを特徴とする鋼管端部の加工・防錆装置。

（２）溶接鋼管の管軸を中心に回転し、かつ、溶接鋼管に対し前進又は後進する面盤の外周又は内周に、
（i-1）鋼管端面に開先を加工する開先加工装置を備え、
（i-2）鋼管端部の外周面又は内周面に生成した溶接余盛及び／又は付着物を切削除去する端部整形装置、及び、鋼管の外周面又は内周面に連続して形成されている突起を切削除去する突起切削装置の一方又は両方を備え、かつ、
（ii）開先加工装置で形成した開先面、及び、端部整形装置で形成した整形面及び突起切削装置で形成した切削面の一方又は両方に、防錆液を塗布又は噴霧する防錆処理を施す防錆処理装置を備える
ことを特徴とする鋼管端部の加工・防錆装置。

（３）前記面盤が屋内に設置されていることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の鋼管端部の加工・防錆装置。

（４）前記面盤の外周又は内周に、鋼管の外面又は内面に倣って回転する倣いロールを１又は２以上備えることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の鋼管端部の加工・防錆装置。

（５）前記倣いロールを、開先加工装置と端部整形装置又は突起切削装置を結ぶ線、又は、開先加工装置と防錆処理装置を結ぶ線を挟んで対向して備えることを特徴とする前記（４）に記載の鋼管端部の加工・防錆装置。

（６）前記面盤の外周又は内周に、２以上の開先加工装置を備えることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに記載の鋼管端部の加工・防錆装置。

（７）前記２以上の開先加工装置に隣接して防錆処理装置を備えることを特徴とする前記（６）に記載の鋼管端部の加工・防錆装置。

（８）前記面盤の外周又は内周に、端部整形装置及び／又は突起切削装置の背面を押圧する切削工具押えを備えることを特徴とする前記（１）〜（７）のいずれかに記載の鋼管端部の加工・防錆装置。

（９）前記開先加工装置、端部整形装置、突起切削装置、及び、防錆処理装置の１又は２以上が、倣いロールを備えることを特徴とする前記（１）〜（８）のいずれかに記載の鋼管端部の加工・防錆装置。

（１０）前記突起がスパイラル状に形成されていることを特徴とする前記（１）〜（９）のいずれかに記載の鋼管端部の加工・防錆装置。

（１１）前記（１）〜（１０）のいずれかに記載の鋼管端部の加工・防錆装置を用いて、(a)鋼管端面の開先加工、(b)鋼管端部の外周面及び／又は内周面の端部整形及び／又は突起切削、及び、(c)開先加工面、及び、端部整形面及び／又は突起切削面への防錆処理を同時に行うことを特徴とする鋼管端部の加工・防錆方法。

本発明によれば、溶接鋼管の端面及び端部に、開先加工、及び、整形加工及び／又は切削加工を施して形成した加工面において、錆の発生を防止することができる。その結果、鋼管端部を溶接する際、アークが安定して溶接不良が発生しないので、工事現場での溶接作業能率が向上する。

鋼管端部の外周面及び／又は内周面の端部整形及び／又は突起切削と、鋼管端面の開先加工を行い、かつ、同時に、端部整形面及び／又は突起切削面と、開先加工面に防錆処理を施す加工・防錆装置の全体的な一態様を模式的に示す図である。 開先加工装置と防錆処理装置を備える加工・防錆装置の側断面を示す図である。 端部整形装置、開先加工装置、及び、防錆処理装置を備える加工・防錆装置の、端部整形装置と開先加工装置を含む側断面を示す図である。 端部整形装置、開先加工装置、及び、防錆処理装置を備える加工・防錆装置の、防錆処理装置と開先加工装置を含む側断面を示す図である。 端部整形装置、開先加工装置、及び、防錆処理装置を備える別の加工・防錆装置の、端部整形装置と開先加工装置を含む側断面を示す図である。 端部整形装置、開先加工装置、及び、防錆処理装置を備える別の加工・防錆装置の、防錆処理装置と開先加工装置を含む側断面を示す図である。 突起切削装置、開先加工装置、及び、防錆処理装置を備える加工・防錆装置の、端部整形装置と開先加工装置を含む側断面を示す図である。 突起切削装置、開先加工装置、及び、防錆処理装置を備える加工・防錆装置の、防錆処理装置と開先加工装置を含む側断面を示す図である。 開先加工装置、端部整形装置又は突起切削装置、防錆処理装置、及び、倣いロールの配置例を示す図である。 開先加工装置、端部整形装置又は突起切削装置、及び、防錆処理装置の配置例を示す図である。 開先加工装置、端部整形装置又は突起切削装置、防錆処理装置、及び、倣いロールの別の配置例を示す図である。 開先加工装置、端部整形装置又は突起切削装置、防錆処理装置、及び、倣いロールの別の配置例を示す図である。 開先加工装置、端部整形装置又は突起切削装置、防錆処理装置、及び、倣いロールの別の配置例を示す図である。

本発明の鋼管端部の加工・防錆装置（以下「本発明装置」ということがある。）は、溶接鋼管の管軸を中心に回転し、かつ、溶接鋼管に対し前進又は後進する面盤の外周又は内周に、
（i-1）鋼管端面に開先を加工する開先加工装置を備え、かつ、
（ii）開先加工装置で形成した開先面に、防錆液を塗布又は噴霧する防錆処理を施す防錆処理装置を備える
ことを特徴とし、また、
（i-1）鋼管端面に開先を加工する開先加工装置を備え、
（i-2）鋼管端部の外周面又は内周面に生成した溶接余盛及び／又は付着物を切削除去する端部整形装置、及び、鋼管の外周面又は内周面に連続して形成されている突起を切削除去する突起切削装置の一方又は両方を備え、かつ、
（ii）開先加工装置で形成した開先面、及び、端部整形装置で形成した整形面及び突起切削装置で形成した切削面の一方又は両方に、防錆液を塗布又は噴霧する防錆処理を施す防錆処理装置を備える
ことを特徴とする。

本発明の鋼管端部の加工・防錆方法（以下「本発明方法」ということがある。）は、本発明装置を用いて、(a)鋼管端面の開先加工、(b)鋼管端部の外周面及び／又は内周面の端部整形及び／又は突起切削、及び、(c)開先加工面、及び、端部整形面及び／又は突起切削面への防錆処理を同時に行うことを特徴とする。

まず、本発明装置の実施態様について図面に基づいて説明する。

図１に、鋼管端部の外周面及び／又は内周面の端部整形及び／又は突起切削と、鋼管端面の開先加工を行い、かつ、同時に、端部整形面及び／又は突起切削面と、開先加工面に防錆処理を施す加工・防錆装置の全体的な一態様を模式的に示す。

溶接鋼管１の一端（左側端部）の数箇所が、面取機３の面盤２に設けた鋼管固定手段４で固定されている。固定側の面取機３は、油圧機構５により、基礎６上の基台７に設けた軌条８上を進退できるので、溶接鋼管１の長さによって、鋼管端部の固定位置を調整できる。面盤２は回転可能であるので、鋼管端部で適切な固定箇所を選択できる。

一方の鋼管端部には、面取機１０の面盤９が、油圧機構１３で押圧されている。加工側の面取機１０は、移動可能な基床１４上の基台７に設けた軌条８上を油圧機構５で進退が可能である。

面盤９の外周には、切削工具を備える端部整形装置１１と倣いロール１２が取り付けられていて、倣いロール１２で、端部整形装置１１の回転を鋼管端部の外周又は内周に沿ったものとして、鋼管端部を高精度で整形する。

溶接鋼管の場合、鋼管の外周面又は内周面に溶接余盛及び／又は付着物（切断ノロ、溶接スパッタ等）が存在するので、端部整形装置１１を用い、鋼管端部の外周面又は内周面を所要の範囲（中継用治具を取り付けることが可能な幅、例えば、１００〜１５０ｍｍ）で切削し、溶接余盛及び／又は付着物を除去する。この切削除去で、鋼管端部を高精度で整形することができる。

溶接鋼管の外周面又は内周面に突起が連続して形成されている縞鋼管の場合、端部加工装置として突起切削装置を用い、鋼管端部の外周面又は内周面を所要の範囲（中継用治具を取り付けることが可能な幅、例えば、１００〜１５０ｍｍ）で切削し、突起を除去する。この切削除去で、鋼管端部を高精度で整形することができる。

縞鋼管の外周面又は内周面に溶接余盛及び付着物が存在する場合、端部整形装置と突起切削装置の両方を、面盤に取り付けてもよい。

図１に示す加工・防錆装置においては、開先加工装置と防錆処理装置が図示されていないが、面盤９の外周又は内周の所定位置に開先加工装置及び防錆処理装置が配置されている。面盤上での開先加工装置、端部整形装置及び／又は突起切削装置、及び、防錆処理装置の配置については後述する。

本発明装置は、前述したように、（１）(i-1)鋼管端面に開先を加工する開先加工装置を備え、かつ、（ii）開先加工装置で形成した開先面に、防錆液を塗布又は噴霧する防錆処理を施す防錆処理装置を備えるか、又は、（２）(i-1)鋼管端面に開先を加工する開先加工装置を備え、（i-2）鋼管端部の外周面又は内周面に生成した溶接余盛及び／又は付着物（切断ノロ、溶接スパッタ等）を切削除去する端部整形装置、及び、鋼管の外周面又は内周面に連続して形成されている突起を切削除去する突起切削装置の一方又は両方を備え、かつ、(ii)開先加工装置で形成した開先面、及び、端部整形装置で形成した整形面及び突起切削装置で形成した切削面の一方又は両方に、防錆液を塗布又は噴霧する防錆処理を施す防錆処理装置を備えているので、上記開先面、整形面及び、切削面の防錆処理を同時に行うことができる。

縞鋼管の場合、開先加工の後に縞の切削除去を行うと、切削除去時の応力で開先形状が歪む場合がある。この傾向は、縞鋼管が大径になるほど顕著であるが、本発明装置を用いれば、(x)開先形状が歪む現象は発現しないので、鋼管端部及び端面の加工作業の能率が向上し、加工コストが低下するとともに、(y)整形面、切削面、及び、開先面に錆が発生しないので、工事現場での溶接品質が担保できることに加え、溶接作業の能率が向上し、工期が短縮される。

本発明装置の実施態様について、具体的に説明する。

図２に、開先加工装置と防錆処理装置を備える加工・防錆装置の側断面を示す。図２に示す加工・防錆装置は、鋼管の外周面又は内周面に、切削除去すべき突起、溶接余盛、及び、付着物（切断ノロ、溶接スパッタ等）がない溶接鋼管に適用する加工・防錆装置である。

回転可能な面盤９の鋼管側の外周に、親台９ａと親台９ｂが対向して取り付けられている。親台９ａには、２個の子台９ｃが半径方向に取り付けられ、親台９ｂには、２個の子台９ｄが半径方向には取り付けられている。

内側の子台９ｄには、鋼管端面に開先を加工する開先加工装置１５が取り付けられている。開先加工装置１５は、開先加工を安定化するために、倣いロール（図示なし）を備えていてもよい。開先加工装置１５で加工する開先形状は特定の開先形状に限定されない。なお、縞鋼管ではＹ開先が主に用いられている。

外側の子台９ｃと内側の子台９ｃには、開先加工装置１５で加工した開先面（以下単に「開先面」ということがある。）に防錆処理を施す防錆処理装置１８が取り付けられている。防錆処理装置１８は、外側の子台９ｃに取り付けた上枠１８ｃと、内側の子台９ｃに取り付けた下枠１８ｄで、防錆液送給機器１８ａを保持している。

防錆液送給機器１８ａは、内側の子台９ｃに取り付けた保持具１８ｆで保持されて開先面に当接し、開先面に防錆液を塗布する塗布具１８ｅに防錆液を連続的に供給する。塗布具１８ｅは、特に、特定の塗布具に限定されないが、刷毛やロールが好ましい。噴霧管も採用できる。内側の子台９ｃには、塗布具１８ｅによる開先面への防錆液の塗布を安定化するため、倣いロール１８ｂが取り付けられている。

面盤９の中心には、伸縮自在の支持腕１６ａが取り付けられていて、支持腕１６ａの先端には、鋼管を安定に保持する鋼管保持機１６が取り付けられている。支持腕１６ａは、面盤９の前後進に伴い伸縮し、鋼管端部及び端面の加工中、鋼管を安定に保持する。

図２には示していないが、開先加工を円滑かつ精度よく行うために、倣いロールを、倣いロール１８ｂと別に、面盤の適宜の箇所に配置してもよい。

以上説明したように、面盤９が回転する間に、開先面に、防錆処理装置１８で防錆処理を施すので、開先面が防錆液に覆われて錆が発生しない。

図３に、端部整形装置、開先加工装置、及び、防錆処理装置を備える加工・防錆装置の、端部整形装置と開先加工装置を含む側断面を示す。

内側の子台９ｃには、鋼管端部の内周面に生成した溶接余盛及び／又は付着物を切削除去する端部整形装置１１が取り付けられている。端部整形装置１１は、溶接余盛及び／又は付着物を切削除去する切削工具１１ｃと、切削工具１１ｃを背面から押し上げ、溶接余盛及び／又は付着物の切削高さを均等化する切削工具押え１１ｂで構成されている。

外側の子台９ｃには、鋼管１の外面に当接し、切削工具１１ｃと対をなして、溶接余盛及び／又は付着物の切削除去を安定化して平滑な面（以下「整形面」ということがある。）を形成するための倣いロール１１ａが取り付けられている。

内側の子台９ｃと対向する内側の子台９ｄには、鋼管端面に開先を加工する開先加工装置１５が取り付けられている。開先加工装置１５による開先加工は、切削工具１１ｃにより整形面が形成された鋼管端面に行う。それ故、鋼管端面に、歪のない高精度の開先形状を形成することができる。

開先加工装置１５は、開先加工を安定化するため、装置自体、倣いロールを備えていてもよい。開先加工装置１５で加工する開先形状は特定の開先形状に限定されない。なお、縞鋼管ではＹ開先が主に用いられている。

面盤９、及び、面盤９に適宜配置する倣いロールについては、前述したとおりであるので、以下、説明を省略する。

次に、端部整形装置で形成した整形面、及び、開先加工装置で形成した開先面に防錆処理を施す防錆処理装置について説明する。

図４に、図３に示す加工・防錆装置の、防錆処理装置と開先加工装置を含む側断面を示す。端部整形加工装置１１を載置する親台９ａに隣接する親台９ａの外側の子台９ｃと内側の子台９ｃに、端部整形装置１１で形成した整形面、及び、開先加工装置１５で形成した開先面に防錆処理を施す防錆処理装置１８が取り付けられている。

図４では、防錆処理装置１８を端部整形加工装置１１に隣接して配置する配置態様を示したが、端部整形装置、開先加工装置、及び、防錆処理装置の配置は、上記配置態様に限定されない。端部整形装置、開先加工装置、及び、防錆処理装置の配置については、適宜配置する倣いロールも含めて後述する。

防錆処理装置１８は、内側の子台９ｃに取り付けた上枠１８ｃと下枠１８ｄで、防錆液送給機器１８ａを保持している。防錆液送給機器１８ａは、内側の子台９ｃに取り付けた保持具１８ｆで保持されて開先面に当接し、開先面に防錆液を塗布する塗布具１８ｅと、下枠１８ｄで保持されて整形面に当接し、整形面に防錆液を塗布する塗布具１８ｅに防錆液を連続的に供給する。

この場合も、塗布具１８ｅは、特に、特定の塗布具に限定されないが、刷毛やロールが好ましい。噴霧管も採用できる。外側の子台９ｃには、塗布具１８ｅによる整形面及び開先面への防錆液の塗布を安定化するため、倣いロール１８ｂが取り付けられている。

以上説明したように、面盤９が回転する間に、端部整形装置１１で、鋼管端部の内周面に生成した溶接余盛及び／又は付着物を切削除去するとともに、開先加工装置１５で鋼管端面に開先加工を施すので、高精度の開先形状を作業能率良く形成することができ、加工コストが低下する。

また、面盤９が回転する間に、上記切削除去及び開先加工と同時に、防錆処理装置１８で、整形面及び開先面に防錆処理を施すので、本来、後工程にて行う防錆処理にかかる時間が短縮される。

図５に、端部整形装置、開先加工装置、及び、防錆処理装置を備える別の加工・防錆装置の、端部整形装置と開先加工装置を含む側断面を示す。外側の子台９ｃには、鋼管端部の外周面に生成した溶接余盛及び／又は付着物を切削除去する端部整形装置１１が取り付けられている。

端部整形装置１１は、溶接余盛及び／又は付着物を切削除去する切削工具１１ｃと、切削工具１１ｃを背面から押し下げ、溶接余盛及び／又は付着物の切削高さを均等化して平滑な整形面するための切削工具押え１１ｂで構成されている。

内側の子台９ｃには、鋼管１の内面に当接し、切削工具１１ｃと対をなし、溶接余盛及び／又は付着物の切削除去を安定化して平滑な整形面を形成するための倣いロール１１ａが取り付けられている。

内側の子台９ｃと対向する内側の子台９ｄには、鋼管端面に開先を加工する開先加工装置１５が取り付けられている。開先加工装置１５による開先加工は、切削工具１１ｃによ整形面が形成された鋼管端面に行う。それ故、鋼管端面に、歪のない高精度の開先形状を形成することができる。

開先加工装置１５は、開先加工を安定化するため、装置自体、倣いロールを備えていてもよい。開先加工装置１５で加工する開先形状は特定の開先形状に限定されない。なお、縞鋼管ではＹ開先が主に用いられている。

次に、端部整形装置で形成した整形面、及び、開先加工装置で形成した開先面に防錆処理を施す防錆処理装置について説明する。

図６に、図５に示す加工・防錆装置の、防錆処理装置と開先加工装置を含む側断面を示す。端部整形加工装置１１を載置する親台９ａに隣接する親台９ａの外側の子台９ｃと内側の子台９ｃに、端部整形装置１１で形成した整形面、及び、開先加工装置１５で形成した開先面に防錆処理を施す防錆処理装置１８が取り付けられている。

図６では、防錆処理装置１８を端部整形加工装置１１に隣接して配置する配置態様を示したが、端部整形装置、開先加工装置、及び、防錆処理装置の配置は、上記配置態様に限定されない。端部整形装置、開先加工装置、及び、防錆処理装置の配置については、適宜配置する倣いロールも含めて後述する。

防錆処理装置１８は、外側の子台９ｃに取り付けた上枠１８ｃと、内側の子台９ｃに取り付けた下枠１８ｄで、防錆液送給機器１８ａを保持している。防錆液送給機器１８ａは、内側の子台９ｃに取り付けた保持具１８ｆで保持されて開先面に当接し、開先面に防錆液を塗布する塗布具１８ｅと、内側の子台９ｃに取り付けた下枠１８ｄで保持されて整形面に当接し、整形面に防錆液を塗布する塗布具１８ｅに防錆液を連続的に供給する。

この場合も、塗布具１８ｅは、特に、特定の塗布具に限定されないが、刷毛やロールが好ましい。噴霧管も採用できる。内側の子台９ｃには、塗布具１８ｅによる整形面及び開先面への防錆液の塗布を安定化するため、倣いロール１８ｂが取り付けられている。

以上説明したように、面盤９が回転する間に、端部整形装置１１で、鋼管端部の外周面に生成した溶接余盛及び／又は付着物を切削除去するとともに、開先加工装置１５で鋼管端面に開先加工を施すので、高精度の開先形状を作業能率よく形成することができ、加工コストが低下する。

また、面盤９が回転する間に、上記切削除去及び開先加工と同時に、防錆処理装置１８で、整形面及び開先面に防錆処理を施すので、本来、後工程にて行う防錆処理にかかる時間が短縮される。

図７に、突起切削装置、開先加工装置、及び、防錆処理装置を備える加工・防錆装置の、端部整形装置と開先加工装置を含む側断面を示す。外側の子台９ｃには、鋼管端部の外周面に連続して形成されている突起１ａを切削除去する突起切削装置１７が取り付けられている。突起切削装置１７は、突起１ａを切削除去する切削工具１７ｃと、切削工具１７ｃを背面から押し下げ、突起１ａの切削高さを均等化して平滑な面（以下「切削面」ということがある。）を形成するための切削工具押え１７ｂで構成されている。

内側の子台９ｃには、鋼管１の内面にあって、切削工具１７ｃと対をなし、突起１ａの切削除去を安定化して平滑な切削面を形成するための倣いロール１７ａが取り付けられている。

内側の子台９ｃと対向する内側の子台９ｄには、鋼管端面に開先を加工する開先加工装置１５が取り付けられている。開先加工装置１５による開先加工は、切削工具１７ｃで突起１ａが切削除去された鋼管端面に行う。それ故、鋼管端面に、歪のない高精度の開先形状を形成することができる。

開先加工装置１５は、開先加工を安定化するため、装置自体、倣いロールを備えていてもよい。開先加工装置１５で加工する開先形状は特定の開先形状に限定されない。なお、縞鋼管ではＹ開先が主に用いられている。

次に、突起切削装置で形成した切削面、及び、開先加工装置で形成した開先面に防錆処理を施す防錆処理装置について説明する。

図８に、図７に示す加工・防錆装置の、防錆処理装置と開先加工装置を含む側断面を示す。突起切削装置１７を載置する親台９ａに隣接する親台９ａの外側の子台９ｃと内側の子台９ｃに、突起切削装置１７で形成した切削面、及び、開先加工装置１５で形成した開先面に防錆処理を施す防錆処理装置１８が取り付けられている。

図８では、防錆処理装置１８を突起切削装置１７に隣接する配置態様を示したが、突起切削装置、開先加工装置、及び、防錆処理装置の配置は、上記配置態様に限定されない。突起切削装置、開先加工装置、及び、防錆処理装置の配置については、適宜配置する倣いロールも含めて後述する。

防錆処理装置１８は、外側の子台９ｃに取り付けた上枠１８ｃと、内側の子台９ｃに取り付けた下枠１８ｄで、防錆液送給機器１８ａを保持している。防錆液送給機器１８ａは、内側の子台９ｃに取り付けた保持具１８ｆで保持されて開先面に当接し、開先面に防錆液を塗布する塗布具１８ｅと、内側の子台９ｃに取り付けた下枠１８ｄで保持されて切削面に当接し、切削面に防錆液を塗布する塗布具１８ｅに防錆液を連続的に供給する。

この場合も、塗布具１８ｅは、特に、特定の塗布具に限定されないが、刷毛やロールが好ましい。噴霧管も採用できる。内側の子台９ｃには、塗布具１８ｅによる切削面及び開先面への防錆液の塗布を安定化するため、倣いロール１８ｂが取り付けられている。

以上説明したように、面盤９が回転する間に、突起切削装置１７で、溶接鋼管の外周面に連続して形成されている突起を切削除去するとともに、開先加工装置１５で鋼管端面に開先加工を施すので、高精度の開先形状を作業能率よく形成することができ、加工コストが退化する。

また、面盤９が回転する間に、上記切削除去及び開先加工と同時に、防錆処理装置１８で、切削面及び開先面に防錆処理を施すので、本来、後工程にて行う防錆処理にかかる時間が短縮される。

次に、開先加工装置、端部整形装置及び／又は突起切削装置、防錆処理装置、及び、内面倣いロールの配置について説明する。

図９に、開先加工装置、端部整形装置又は突起切削装置、防錆処理装置、及び、内面倣いロールの配置例を示す。

面盤９上に、(a)端部整形装置１１又は突起切削装置１７に隣接して防錆処理装置１８が配置され、(b)端部整形装置１１又は突起切削装置１７に対向して開先加工装置１５が配置され、(c)端部整形装置１１又は突起切削装置１７と開先加工装置１５の対向線Ａに垂直な線Ｂ上に、２つの倣いロール１２が対向して配置されている。

なお、図９において、端部整形装置１１又は突起切削装置１７と防錆処理装置１８の隣接核θは特に限定されない。

図９に示す配置例においては、開先加工装置１５、端部整形装置１１又は突起切削装置１７、及び、防錆処理装置の回転が、鋼管端部の外周面又は内周面及び鋼管端面のそれぞれ適合した回転となるので、高精度の開先面、及び、整形面又は切削面の形成が、同時に、円滑に進行するとともに、高精度の開先面、及び、整形面又は切削面の防錆処理が迅速に行われる。

開先加工装置、端部整形装置及び／又は突起切削装置、防錆処理装置、及び、倣いロールの配置は、図９に示す配置例に限定されない。開先加工装置、端部整形装置及び／又は突起切削装置、防錆処理装置、及び、倣いロールの配置は、溶接鋼管の鋼種や機械特性に応じて適宜設定することができる。対向線Ａと対向線Ｂの交差角は９０°に限定されないが、倣いロールは、開先加工装置と端部整形装置又は突起切削装置を結ぶ対向線Ａを挟んで対向して備えることが好ましい。

図９には、内面倣いロールの配置を示したが、倣いロールは内面倣いロールに限定されないし、倣いロールの配置は、開先加工装置、端部整形装置及び／又は突起切削装置、及び、防錆処理装置の配置に応じて適宜設定する。

図１０に、開先加工装置、端部整形装置及び／又は突起切削装置、及び、防錆処理装の配置例を示す。面盤９上に、端部整形装置１１及び／又は突起切削装置１７に対向して防錆処理１８が配置され、端部整形装置１１及び／又は突起切削装置１７と防錆処理１８の対向線Ａに垂直な線Ｂ上に、２つの開先加工装置１５が対向して配置されている。

図１０に示す配置例おいて、倣いロールは配置されていないが、端部整形装置１１及び／又は突起切削装置１７は倣いロールを備えていて、また、開先加工装置１５は、開先加工を円滑かつ安定して行うための倣いロール１５ａを備えているので、開先加工装置１５、端部整形装置１１又は突起切削装置１７、及び、防錆処理装置の回転が、鋼管端部の外周面又は内周面及び鋼管端面のそれぞれ適合した回転となる。

したがって、図１０に示す配置例おいては、高精度の開先面、及び、整形面又は切削面の形成が、同時に、円滑に進行するとともに、高精度の開先面、及び、整形面又は切削面の防錆処理が迅速に行われる。

図１１に、開先加工装置、端部整形装置又は突起切削装置、防錆処理装置、及び、倣いロールの別の配置例を示す。面盤９上に、 (a)端部整形装置１１又は突起切削装置１７に対向して開先加工装置１５が配置され、(b)端部整形装置１１又は突起切削装置１７と開先加工装置１５の対向線Ａに垂直な線Ｂ上に、防錆処理装置１８と倣いロール１２が対向して配置されている。

図１１に示す配置例においては、開先加工装置１５、端部整形装置１１又は突起切削装置１７、及び、防錆処理装置１８の回転が、鋼管端部の外周面又は内周面及び鋼管端面のそれぞれに適合した回転となるので、高精度の開先面、及び、整形面又は切削面の形成が、同時に、円滑に進行するとともに、高精度の開先面、及び、整形面又は切削面の防錆処理が迅速に行われる。

開先加工装置、端部整形装置及び／又は突起切削装置、防錆処理装置、及び、倣いロールの配置は、図１１に示す配置例に限定されない。開先加工装置、端部整形装置及び／又は突起切削装置、防錆処理装置、及び、倣いロールの配置は、溶接鋼管の鋼種や機械特性に応じて適宜設定し得るし、また、対向線Ａ、Ｂの交差角は９０°に限定されないが、倣いロールは、開先加工装置と端部整形装置又は突起切削装置を結ぶ線Ａを挟んで、防錆処理装置１８と対向して配置することが好ましい。

図１１には、内面倣いロールの配置を示したが、倣いロールは内面倣いロールに限定されないし、倣いロールの配置は、開先加工装置、端部整形装置及び／又は突起切削装置、及び、防錆処理装置の配置に応じて適宜設定する。

図１２に、開先加工装置、端部整形装置又は突起切削装置、防錆処理装置、及び、倣いロールの別の配置例を示す図である。

図１２に示す配置例おいては、面盤９上に、端部整形装置１１及び／又は突起切削装置１７に対向して倣いロール１２が配置され、端部整形装置１１及び／又は突起切削装置１７と倣いロール１２の対向線Ａに垂直な線Ｂ上に、２つの開先加工装置１５が対向して配置され、防錆処理装置が、一方の開先加工装置１５に隣接して配置されている。

防錆処理装置１８、及び、端部整形装置１１及び／又は突起切削装置１７は倣いロールを備えていて、また、開先加工装置１５は、開先加工を円滑にかつ安定して行うために、倣いロール１５ａを備えているので、開先加工装置１５、端部整形装置１１又は突起切削装置１７、及び、防錆処理装置の回転が、鋼管端部の外周面又は内周面及び鋼管端面のそれぞれ適合した回転となる。

なお、図１２において、端部整形装置１１又は突起切削装置１７と防錆処理装置１８の隣接角θは特に限定されない。

したがって、図１２に示す配置例おいては、高精度の開先面、及び、整形面又は切削面の形成が、同時に、円滑に進行するとともに、高精度の開先面、及び、整形面又は切削面の防錆処理が迅速に行われる。

図１３に、開先加工装置、端部整形装置又は突起切削装置、防錆処理装置、及び、倣いロールの別の配置例を示す。

図１３に示す配置例おいては、面盤９上に、端部整形装置１１及び／又は突起切削装置１７に対向して倣いロール１２が配置され、端部整形装置１１及び／又は突起切削装置１７と倣いロール１２の対向線Ａに垂直な線Ｂ上に、２つの開先加工装置１５が対向して配置され、防錆処理装置が、２つの開先加工装置１５のそれぞれに隣接して配置されている。

防錆処理装置１８、及び、端部整形装置１１及び／又は突起切削装置１７は倣いロールを備えていて、また、開先加工装置１５は、開先加工を円滑にかつ安定して行うために、倣いロール１５ａを備えているので、開先加工装置１５、端部整形装置１１又は突起切削装置１７、及び、防錆処理装置１８の回転が、鋼管端部の外周面又は内周面及び鋼管端面のそれぞれ適合した回転となる。

なお、図１３において、端部整形装置１１又は突起切削装置１７と防錆処理装置１８の隣接角θ1及びθ2は特に限定されない。

したがって、図１３に示す配置例おいては、高精度の開先面、及び、整形面又は切削面の形成が、同時に、円滑に進行するとともに、高精度の開先面、及び、整形面又は切削面の防錆処理が迅速に行われる。

図９〜図１３には、面盤上に、開先加工装置、端部整形装置及び／又は突起切削装置、及び、防錆処理装置を配置した配置例を示したが、本発明装置の配置例は、図９〜図１３に示す配置例に限定されない。

例えば、面盤上に、開先加工装置と端部整形装置及び／又は突起切削装置を配置し、面盤を回転して、開先面と整形面及び／又は切削面を形成し、その後、面盤を後退させて、開先加工装置、又は、端部整形装置及び／又は突起切削装置を取り外し、取り外した位置のいずれかに防錆処理装置を取り付け、面盤を、再度、前進、回転させて、開先面と整形面及び／又は切削面に防錆処理を施してもよい。

本発明方法は、本発明装置を用いて、(a)鋼管端面の開先加工、(b)鋼管端部の外周面及び／又は内周面の端部整形及び／又は突起切削、及び、(c)開先加工面、及び、端部整形面及び／又は突起切削面への防錆処理を行うことを特徴とする。

面盤上に、開先加工装置、端部整形装置及び／又は突起切削装置、及び、防錆処理装置を配置した場合（図９〜図１３、参照）、面盤が一回転する間に、開先加工面、及び、端部整形面及び／又は突起切削面への防錆処理を同時に行い、歪がなく、かつ、発錆しない開先加工面、及び、端部整形面及び／又は突起切削面を形成することができる。

また、面盤上に、開先加工装置と、端部整形装置及び／又は突起切削装置を配置し、一回転後、防錆装置を、これら装置の取り外し位置に取り付ける場合においても、面盤の後進、前進を迅速に行い、面盤の次の回転で、開先加工面、及び、端部整形面及び／又は突起切削面への防錆処理を同時に行い、歪がなく、かつ、発錆しない、開先加工面、及び、端部整形面及び／又は突起切削面を形成することができる。

それ故、工事現場で、溶接鋼管と溶接鋼管を、溶接不良を起こさずに溶接することができる。

次に、本発明の実施例について説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。

（実施例１）
面盤上に、開先加工機、突起切削機、防錆処理装置、及び、倣いロールを、図３に示す配置で配置した加工・防錆装置で、縞鋼管の端部を加工した。加工に要した時間は、従来装置（開先加工の後に縞切削除去）による加工時間に比べ、約１／５に短縮できた。

また、開先面に目視で判別できる歪みはなく、開先面に錆は発生しないので、工事現場で、縞鋼管と縞鋼管を、溶接不良を起こさずに溶接することができた。なお、従来装置で加工した縞鋼管の開先面には目視で判別できる歪みがあり、かつ、縞鋼管を現場へ運搬する間に、開先面で錆が著しく発生したので、溶接ビードに欠陥が生じた。

前述したように、本発明によれば、溶接鋼管の端面及び端部に、開先加工、及び、整形加工及び／又は切削加工を施して形成した加工面において、錆の発生を防止することができる。その結果、鋼管端部を溶接する際、アークが安定して溶接不良が発生しないので、工事現場での溶接作業能率が向上する。よって、本発明は、鋼管製造産業及び土木建築産業において利用可能性が高いものである。

１ 溶接鋼管
１ａ 縞
２ 面盤
３、１０ 面取機
４ 鋼管固定手段
５、１３ 油圧機構
６ 基礎
７ 基台
８ 軌条
９ 面盤
９ａ、９ｂ 親台
９ｃ、９ｄ 子台
１１ 端部整形装置
１１ａ 倣いロール
１１ｂ 切削工具押え
１１ｃ 切削工具
１２ 倣いロール
１４ 基床
１５ 開先加工装置
１５ａ 倣いロール
１６ 鋼管保持機
１６ａ 支持腕
１７ 突起切削装置
１７ａ 倣いロール
１７ｂ 切削工具押え
１７ｃ 切削工具
１８ 防錆処理装置
１８ａ 防錆液供給機器
１８ｂ 倣いロール
１８ｃ 上枠
１８ｄ 下枠
１８ｅ 塗布具
１８ｆ 保持具

Claims (11)

1. 溶接鋼管の管軸を中心に回転し、かつ、溶接鋼管に対し前進又は後進する面盤の外周又は内周に、
   （i-1）鋼管端面に開先を加工する開先加工装置を備え、かつ、
   （ii）開先加工装置で形成した開先面に、防錆液を塗布又は噴霧する防錆処理を施す防錆処理装置を備える
   ことを特徴とする鋼管端部の加工・防錆装置。
2. 溶接鋼管の管軸を中心に回転し、かつ、溶接鋼管に対し前進又は後進する面盤の外周又は内周に、
   （i-1）鋼管端面に開先を加工する開先加工装置を備え、
   （i-2）鋼管端部の外周面又は内周面に生成した溶接余盛及び／又は付着物を切削除去する端部整形装置、及び、鋼管の外周面又は内周面に連続して形成されている突起を切削除去する突起切削装置の一方又は両方を備え、かつ、
   （ii）開先加工装置で形成した開先面、及び、端部整形装置で形成した整形面及び突起切削装置で形成した切削面の一方又は両方に、防錆液を塗布又は噴霧する防錆処理を施す防錆処理装置を備える
   ことを特徴とする鋼管端部の加工・防錆装置。
3. 前記面盤が屋内に設置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼管端部の加工・防錆装置。
4. 前記面盤の外周又は内周に、鋼管の外面又は内面に倣って回転する倣いロールを１又は２以上備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の鋼管端部の加工・防錆装置。
5. 前記倣いロールを、開先加工装置と端部整形装置又は突起切削装置を結ぶ線、又は、開先加工装置と防錆処理装置を結ぶ線を挟んで対向して備えることを特徴とする請求項４に記載の鋼管端部の加工・防錆装置。
6. 前記面盤の外周又は内周に、２以上の開先加工装置を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の鋼管端部の加工・防錆装置。
7. 前記２以上の開先加工装置に隣接して防錆処理装置を備えることを特徴とする請求項６に記載の鋼管端部の加工・防錆装置。
8. 前記面盤の外周又は内周に、端部整形装置及び／又は突起切削装置の背面を押圧する切削工具押えを備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の鋼管端部の加工・防錆装置。
9. 前記開先加工装置、端部整形装置、突起切削装置、及び、防錆処理装置の１又は２以上が、倣いロールを備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の鋼管端部の加工・防錆装置。
10. 前記突起がスパイラル状に形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の鋼管端部の加工・防錆装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の鋼管端部の加工・防錆装置を用いて、(a)鋼管端面の開先加工、(b)鋼管端部の外周面及び／又は内周面の端部整形及び／又は突起切削、及び、(c)開先加工面、及び、端部整形面及び／又は突起切削面への防錆処理を同時に行うことを特徴とする鋼管端部の加工・防錆方法。

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