JPH01293980A - Ｈ形鋼の開先加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、「１形鋼の開先加工装置に関するもので、
待（こ第１および第２の開先カッターを備えることによ
って、「１形鋼の外開先加工と内開先加工に的確に対応
できるように工夫したものである。

（従来の技術） 構造部伺としての１」形鋼をそれどうし、おるいは他の
部材と溶接する場合、作業性の向上、健全な溶接品質を
確保するために接合面処理、すなわら、開先１ノ１１工
が従来がら行なわれており、この処理を施こした鋼（オ
は、一般に第６図（Ａ）のような形状をしている。。

づなわら、両側のフランジａ、ｂと「クエブＣとの両接
合隅部に、奥部を円弧状とした切欠き１、「２（スカラ
ップ加工）を形成し、また両側フランジ端には直線状の
ルート面ＲＲよ斜面状の面取り面Ｖ、、Ｖ２（開先加工
）を形成したものでおる。

そし″（、上記の開先・スカラップ加工を行なうための
加工装置どして、例えば、実開昭６２−７／′１９１６
号に提案されるような開先加工機か知られており、上記
の切欠ぎ加工を半球状のスカラップ加工カッターが、ま
たルー１〜面加工と面取り面加工とをそれぞれ円筒状の
追い込みカッターと円錐形状の開先カッターとが個別に
担っている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記の端面処理は構造部材として用いられる
箇所に対応して形状を変える必要があり、前）ホの第６
図（Ａ）のように面取り面■、■が外方に向いているも
の（外開先）以外に、第６図（Ｂ）のように面取り面■
′、■２′か内方に向いているもの（内開先）、あるい
は両者が混在しているものなど種々存在する。

このような外開先加工、内開先加工に対応するために、
従来では開先加工用のカッターを二種類準備しておき、
このカッターを同じスピンドルに対して交換使用するこ
とで対応していた。ところが、このカッターは重切削に
耐えうるように厳重に取りつけられるため、工具交換の
手間が多大であって、作業の休止時間が長くなり、生産
性の低下を招来するという問題点かあった。

本発明は、上記したような従来技術の問題点に着目して
なされたもので、手間な工具交換を必要とせず、しかも
作業の休止時間を著しく短縮して、効率の良い開先作業
ができｇＨＨ形鋼開先加工機を提供することを目的とし
１こものである。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明は次のようにした
ものである。

すなわち、本発明に係るＨ形鋼の開先加工装置は、切削
位置にクランプ保持されたＩ」形鋼に対して、切削ヘッ
ドを所要の切削方向に移動し、ト」形におけるフランジ
端部およびフランジとウェブとの接合端部に開先加工と
スカラップ加工を施こす加工機において、 前記切削ヘットに、少なくとも第１および第２の開先カ
ッターと、これら第１および第２の開先カッターを駆動
するスピンドルを備えるとともに、各スピンドルにそれ
ぞれ進退調整手段を備えて、カッター位置をスピンドル
軸芯方向において調整できるようにしたものである。

（作用） 而して、第１の開先カッターを外開先加工用として一方
のスピンドルに取り付け、また第２の開先カッターを内
開先加工用として他方のスピンドルに取り付けるように
してあき、第１の開先カッターを使用して外開先加工を
行なうときは、進退調整手段によって他方の第２の開先
カッターを退避位置に逃がしておくようにし、また上記
とは反対に第２の開先カッターを使用して内開先加工を
行なうときは、他方の第１の開先カッターを退避位置に
逃がしておくようにしたものである。そして、上記によ
りスピンドルからのカッターの着脱操作を排除するとと
もにカッターの迅速な設定を行ない作業能率を向上させ
たものである。

（実施例） 本発明に係るＨ形鋼の開先加工装置を一実施例について
説明する。

第１図〜第２図は、双頭型の開先・スカラップ加工装置
の全体構成を示すもので、１は機台　２はベラＩ〜であ
って、このベラ１〜２の後部には被加工材であるＨ形鋼
Ｗ（以下単にワークという）を搬入、搬出するコンベヤ
３を設ける。

前記機台１の上部には、コンベヤ３を誇ぐように門型フ
レーム４を設ける。　５は門型フレーム４の一側（第２
図の右側）に設けたサイドフレームで、このサイトフレ
ーム５は図示省略のスライド機構によって門型フレーム
４および機台１に対して前後調整できるように配設する
。このサイドフレーム５の前面側には、第１図右側に位
置する一方の支持フレーム６を取付けるようにし、また
、この一方の支持フレーム６に対応して左側の門型フレ
ーム４の前面側には、他方の支持フレーム７を配設する
。上記他方の支持フレーム７は門型フレーム４に設けた
水平カイト８によって左右方向に移動できるようになっ
ており、前記一方の支持フレーム６との間隔を調整する
。

そして、上記の支持フレーム６．７に以下のワーククラ
ンプ手段、切削手段などの各構成をそれぞれ備えさせる
。

まず切削手段Ａは、両支持フレーム６．７に各別に配設
するもので、９および１０は一方の支持フレーム６と他
方の支持フレーム７のそれぞれの前面部に設けた昇降ガ
イド１１．１２は上記昇降ガイド９．１０に昇降自在に
係合させた切削ヘットで、これら切削ヘッド１１．１２
はその左右一対の構成において、対称形をなすもので、
本実施例ではこれらについての重複した説明を省略し、
一方の切削ヘッド１１側にまとめて第４図に示しでおる
。

ずなわら、１３はヘッドケース　１４．１４はヘッドケ
ース１３の両側に設けたベアリングケースで、ベアリン
グ１５．１５′〜１８．１８−よって上方から、順に二
本のスピンドル１９．２０と二本の回転筒２１．２２を
回転自在に支承する。上記のスピンドル１９．２０と回
転筒２１．２２は所定の間隔で平行に配設してあり、外
装したギヤ２３〜２６と、これらに噛み合うアイドルギ
ヤ（図示省略）によって−斉に回転駆動させる。上記二
本のスピンドル１９．２０の一端はヘッドケース１３か
ら側方へ突出させ、この部分にカッターの取付部２７．
２８を形成Ｊる。

また、１−記二本の回転筒２１．２２には、次の進退調
整手段を備えたスピンドル２９および３０を内装する。

まず、−ト記回転筒２１．２２内に緊密にスピンドル２
９．３０を装入し、両者をスプライン３１．３２によっ
て連結する。このスプライン結合により、スピンドル２
９．３０は軸方向への自由なスライド運動が許容される
と共に回転筒２１．２２の回転力を受けて回転駆動され
る。これらスピンドル２９．３０の一端はヘッドケース
１３から側方へ突出してカッターの取（＝Ｊ部３１．３
２を形成しており、他端は他側へ突出して進退作動部３
３．３４を形成している。

この進退作動部３３．３４にはスライド運動のためのナ
ラ１〜部３５．３６を設けるもので、回転系と遮断する
ためにだ駆動モータＭ５、Ｍユの取付ベース　４０およ
び４１は上記駆動モータＭ３、Ｍｐ出力軸に取付けた送
りねじ軸で、それぞれ進退作動部３３．３４のナラ１〜
部３５．３６に螺合しく７） ている。上記駆動モータＭ１、Ｍ２には図示省略の回転
制御装置か接続されるもので、ここからの制御出力かモ
ータ駆動回路を介して与えられる。また駆動モータＭ７
、Ｍ２には図示省略の回転検出器が備えられるもので、
回転量に見合う検出パルスが前記回転制御装置にフィー
ドバックされ、制御出力と検出パルスの比較制御で、駆
動モータＭ４、Ｍ２かコン１〜ロールされる。なお、ｌ
　Ｓ、、ＬＳ、はスピンドル２９．３０の後退端である
原点位置のりミツ１〜スイツヂ　４２．４３はリミット
スイッチｌ　Ｓ、、Ｌ−３２に対応させて進退作動部３
３．３４に設けた当接片　Ｍ３は各スピンドル１９．２
０．２９．３０の駆動モータで、図示省略の減速歯車を
介してギヤ２３〜２６に連係する。

而し−Ｃ゛、前記スピンドルのカッター取付部２７．２
Ｂ、３１．３２にそれぞれ追込みカッター４４、スカラ
ップカッター４５、第１の開先カッター４６、第２の開
先カッター４７を取付ける。ここで、第１の開先カッタ
ー４６と第２の開先カッター４７は、共に円錐形状（戴
頭円錐形）のカッターを用いるものでおるが、一方のス
ピンドル２９には細径部を先端側としたカッターを取付
け、他方のスピンドル３０には大径部を先端側としたカ
ッターを取（−１ける。

次に第１図に戻り、上記切削手段Ａ、Ａを所要の切削方
向に駆動する切削送り手段について説明する。

この切削送り手段Ｂは、昇降ガイド９．１０の上端に取
付けた減速モータ４８．４９、同モータ４８．４９の出
力軸に取イ」けた上下方向の送りねじ軸５０．５１およ
び前記−方の支持フレーム６および他方の支持フレーム
７に固定した受動プツト５２．５３の各部材によって構
成する。而して、送りねじ軸５０．５１を正逆回転する
ことによって一方および他方の支持フレーム６．７を昇
降方向に移動させるもので、切削ヘッド］］、１２が上
昇するとぎ、ワークＷに対し所要の切削加工を行なうよ
うにする。

次に、切削加工に当って、ワークＷをクランプ保持する
クランプ手段Ｃについて第５図を参照して説明する。

このクランプ手段Ｃは基本構成としてワークＷにｄ３け
るフランジａ、ｂをその上下から挟圧して支持フレーム
側に固定する一対のクランプ爪からなっているもので、
５４．５５は一方および他方の支持フレーム６．７のそ
れぞれ内面側に設けた昇降ガイド　５６．５７および５
８．５９は上記麿降ガイド５４．５５に昇降自在に係合
した上下一対のクランプ爪て、これらクランプ爪５６〜
５９には各別に作動用の油圧シリンダ８１〜Ｓ４を関連
させる。上記クランプ爪５６〜５９は外方へ向く垂直の
基準面ｅと内方へ向く勾配状の押圧面ｆの二面によって
当接部を構成するもので、抑圧面ｆをフランジａ、ｂの
内側面に当接して、ワークのクランプ保持を行なう。

次にワークＷの幅、ずなわらフランジａ、ｂの間隔に応
じて前記切削手段Ａ、Ａおよびクランプ手段Ｃ，Ｃの位
置を設定する間隔設定手段りについて説明覆る。

この間隔設定手段りは、幅方向において固定である一方
の支持フレーム６に対して他方の支持フレーム７を移動
調整する駆動機構によって構成する。第３図において、
Ｓ５は他方の支持フレーム７の背面側にして門型フレー
ム４に取付けた油圧シ１ノンダで゛、そのビス１〜ンロ
ツドを取付部材６０を介して前記他方の支持フレーム７
に連結しである。そして、ビス１ヘンロツドを伸長作動
させるとき、他方の支持フレーム７を介して切削手段Ａ
、クランプ手段Ｃを開方向に移動させ、両切前手段Ａ、
Ａおよび゛クランプ手段Ｃ，Ｃの対応間隔を接近させる
。１−８３は前記取（＝Ｊ部材６０に設けたリミッ］へ
スイッチで、上記支持フレーム７か開方向に作動するど
き、ワークＷのフランジｂ側面を検出し、その検出信号
によりピストンロッドの伸長作動を停止させる。そして
、作動停市後は給油ポートをオープン状態すなわら、ピ
ストンロットを含む他方の支持フレーム７の自由な動き
を許容するように切り換える。６１はコンベヤ３の一側
に配設したワークＷの送り込みガイド板で、給材に当っ
てフランジａの外側位置を規制するものである。

次に、ワークＷの送り込み位置を規制する給（Ａ位置決
め手段Ｆについて説明する。

この給材位置決め手段Ｆは、第２図のようにワークＷに
おけるフランジａの前端に対応させた突当部材をもって
構成するもので、Ｓ６は一方の切削ヘッド１１側の上端
に、内側を向けて取付けた油圧シリンダ　６２はアーム
式の回動部材で、その一端に前記油圧シリンダＳ６のビ
ス１〜ンロツドを連結し、細端に当接片６３を設ける。

上記当接片６３は、ピストンロッドの伸長作動時にワー
クＷのフランジａに対応する位置に突出する。

なお、前記した各構成において、その作動部側（モータ
、油圧シリンダ）は図示省略の電気制御回路の指令に従
ってシーケンス動作を行なうもので、ワーク送り込み後
の位置決め、クランプ、切削加工の一連の動作はタイミ
ングよく行なわれる。

本発明に係る開先加工装置の一実施例は上記のように構
成されるもので、以下のようにして所要の開先・スカラ
ップ１Ｊ］１工か行なわれる。

ま覆゛、第６図（△）のように外開先加工を行なう場合
は、フランジａ、ｂの端面に第１の開先カッター４６を
対応させ、第２の開先カッター４７をｊμ避位置に設定
する。このカッターの位置設定は、図示省略の回転制御
装置で駆動モータＭ１、Ｍ２を制御して行なう。

第１の開先カッター４６の位置決めは駆動モータＭ１を
前進送り方向に回転して行ない、進退作動部３３により
スピンドル２９を同方向に移動し、第４図の仮想線で示
す原点のカッターを実線位置に設定する。また、第２の
開先カッター４７は同図に実線で示す原点の退避位置に
設定する。

なお、この開先カッターの位置設定が終了した段階にお
いて、伯の各手段は次の時期状態におる。すなわち、他
方の支持フレーム７は間隔設定の開放端にあり、クラン
プ手段Ｃにおけるクランプ爪５６〜５９は、それぞれ上
端および下端の開放端にある。また両切削手段Ａ、Ａは
下降端におる。この状態にあって、給材位置決め手段Ｅ
の当接片６３は突出し、ワークＷにおけるフランジａの
前部に対応している。（第１図、第２図参照） 上記の時期状態において、コンベヤ３上のワークＷを送
り込みガイド板６１に沿って移送すると、このワークＷ
は当接片６３に突き当たり、送り込み位置を規制される
。次に、間隔設定手段りの油圧シリンダＳＡ−作動させ
で、ビス１〜ンロツドを伸長させると、他方の支持フレ
ーム７が一方の支持フレーム６側に向って移動し、対応
間隔が接近される。

この移動中に、リミットスイッチＬＳ３がワークＷのフ
ランジｂに当接するとき、前記移動動作が停止する。こ
の設定間隔が以下のワークＷのクランプ保持動作に適合
する間隔となる。（第３図） すなわち、上記の間隔設定動作が行なわれたとき、クラ
ンプ爪５６〜５９の油圧シリンダＳ、〜Ｓ、を作動し、
各ビス１〜ンロツドを伸長させる。こうすると、まずク
ランプ爪における勾配状の抑圧面ｆ・・・がフランジａ
、ｂにおける上下の外縁の四箇所に当接し、ワークＷを
上下から挟圧するとともに、スライド方向に分力を与え
る。このスライド方向の分力は、他方の支持フレーム７
の移動によって吸収される。

そして、クランプ爪５６〜５９の挟圧力によりフランジ
ａ、ｂの内端縁に基準面ｅ・・・が当接するとき、クラ
ンプ動作か終了覆る。このクランプ動作の終了とともに
一方と他方の支持フレーム６．７の間隔が最終的に決定
されるもので、両支持フレーム６．７に装備される切削
手段Ａ、Ａの位置も、このとき設定される。（第５図） 而して、クランプ動作が終了すると、給材位置決め手段
Ｆの当接片６３が退避するとともに、駆動モータＭ３、
Ｍ３により各カッター４４〜４７が一斉に回転する。そ
して、切削送り手段Ｂのモータ４８．４９により切削ヘ
ッド１１．１２に上方への切削送りか与えられる。従っ
て、ワークＷは上方のカッターから順に切削加工をされ
るもので、追込み加工、スカラップ加工、そして、第１
の開先カッター４６．４６による外開先加工が所定の設
定条件で施される。（第７図（Ａ＞参照） 従って、切削手段Ａ、Ａが上昇端に達して切削加工か終
了したとき、クランプ手段を解除し、コンベヤ３の送り
込み側にワークＷを戻して処理するようにし、また続い
て上昇端の切削手段Ａ、Ａを下降端に戻し、当接片６３
を突出させれば、次のワークＷに対応することができる
。

次に、Ｈ形鋼の端部に内開先加工を行なう場合を説明す
る。

このときは、フランジａ、ｂの端面に第２の開先カッタ
ー４７．４７を対応ざμ、第］の開先カッター４６．４
Ｇを）ド避させる必要がある。このカッターの位置設定
は前述の外聞光の際と同様に、駆動モータＭ１、Ｍ□を
制御して行なう。

而し−で、第１の開先カッター４６を第４図の実線から
仮想線の原点位置に退避させ、第２の開先カッター４７
を同図実線の原点位置から仮想線の切削位置に設定する
、２そして、以後は前）小の手順に従って、ワークＷの
送り込み、間隔設定、ワーククランプ、カッターの切削
送りの各操作を行なうようにすれば、ワークに所定の内
開先、スカラップ加工を施すことかできる。（第７図（
Ｂ）参照）尚、上記の一実施例では進退調整手段の作動
部材とじてパルス制御の電動′し一部を用いたが、これ
に代えて油圧シリング方式を用いてよいことは勿論て必
る。、また、フランジ厚か人ごくで、この部分にに形ｍ
１先を削成する必要か必る場合は、第１および第２の開
先カッターを共動じて使用し、上記に形開先加工に対応
させることしてぎる。（第７図（Ｃ）参照） （発明の効果） 以上詳）ホした通り、本発明に係るＨ形鋼の開先ＩＪ［
Ｉ工装置（ゴ１、切削ヘットに第１および第２の開先カ
ッターと、これらカッターを回転駆動する各別のスピン
ドルを備えるとともに、これらスピンドルにそれぞれ進
退調整手段を僅えて、カッター位置を切削位置と退避位
置に設定したものである。従って、外開先加工用と内開
先加工用にそれぞれ前記カッターを対応させておけば、
工具交換の要なく迅速に両開光力［１丁を行４１うこと
かでき、作業能率の大幅向上を期待できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明に係る開先加工装置の一実施例を示す
もので、第１は全体構成を示す正面図　第２図は同じく
平面図　第３図は一部を切欠いて示ず横断平面図　第４
図は切削ヘッドの構成を示す縦断正面図　第５図はクラ
ンプ手段の構成を示す正面図　第６図（Ａ）、（Ｂ）は
喘面処理を施こしたＨ形鋼の斜視図　第７図（Ａ）、（
Ｂ）、（Ｃ）は開先スカラップ加工状態を示す説明図で
ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）切削位置にクランプ保持されたＨ形鋼に対して、
   切削ヘッドを所要の切削方向に移動し、Ｈ形鋼における
   フランジ端部およびフランジとウェブとの接合端部に開
   先加工とスカラップ加工を施こす加工機において、 前記切削ヘッドに、少なくとも第１および第２の開先カ
   ッターと、これら第１および第２の開先カッターを駆動
   するスピンドルを備えるとともに、各スピンドルにそれ
   ぞれ進退調整手段を備えて、カッター位置をスピンドル
   軸芯方向において調整できるようにしたＨ形鋼の開先加
   工装置。
2. （２）第１の開先カッターをフランジの外開先加工に対
   応させ、第２の開先カッターをフランジの内開先加工に
   対応させた請求項第（１）項記載のＨ形鋼の開先加工装
   置。