JPH0418735Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、スパイラル溶接管の内面の溶接余盛
を回転工具を用いて削除する、スパイラル溶接管
の内面余盛除去装置に関する。

＜従来の技術＞ スパイラル溶接管は、金属帯材を管材として、
スパイラル状に連続成形しながらエツジ衝合部を
溶接して製造したもので、スパイラル状の溶接線
をもつており、その溶接線には、溶接ビードが高
さ数ミリメートルの余盛を形成して残存してい
る。第４図にその溶接線の断面並びに余盛の状況
を示す。

スパイラル溶接管をパイプラインや杭として使
用する際、溶接によつて連結する等の為に、管端
部の開先加工が施されるが、それらの加工に先立
つて、この溶接余盛を除去して内面を平滑にして
おくことが望ましい。

管の内面の溶接余盛の除去装置の例として、従
来より特開昭57−61408号および特公昭46−72号
が知られていた。

特開昭57−61408号の概要を説明すると、第９
図に示すように、相対して管壁を挾む内外の駆動
軸１０１，１０１ａがあり、それらの先端にはガ
イドローラ１０２，１０２ａがそれぞれ取りつけ
られ、また内側の駆動軸１０１には、ガイドロー
ラ１０２から所定の間隔離れた位置に、側面フラ
イスカツタ１０３が取りつけられている。

このフライスカツタ１０３がスパイラル溶接管
１０５の内面に接するように、管端から管壁を挾
んで駆動軸１０１，１０１ａをセツトする。これ
らの駆動軸１０１，１０１ａを回転させるととも
に、スパイラル溶接管１をターニングローラ１０
６によつて旋回させて、内面の溶接余盛２をフラ
イスカツタ１０３で除去する。ガイドローラ１０
２は、フライスカツタ１０３とほぼ同じ直径であ
るので、余盛２はほぼ管材表面迄除去されること
になる。スパイラル溶接管１の旋回に合わせて、
フライスカツタ１０３の位置を前進させ、フライ
スカツタ１０３が余盛２の線上を倣つて移動する
ようにする。

ガイドローラ１０２とフライスカツタ１０３の
間隔は、第１０図に示すように、フライスカツタ
１０３が余盛２を削る位置にある限りは、ガイド
ローラ１０２が余盛２に乗り上げないように決め
る。

この装置の欠点は、第１１図のように、溶接部
がオフセツトしていると、ガイドローラ１０２が
当る部分が高いとき（Ａの場合）は余盛２の削り
残しが生じ、逆にガイドローラが当る部分が低い
と、高い方は管材迄削りこみが生じることであ
る。

特公昭46−72号の例は、第１３図に示すよう
に、回転工具９の刃先がスパイラル溶接管１の内
面に正確に届くように、回転軸９ｂを傾けて取り
つけ、スタイラスローラ１１０を有する上下位置
検出器１１１により、回転工具９の刃先の上下位
置を調節するようになつている。

この回転工具９は工具台１０８に搭載され、こ
の工具台１０８は作業腕１０７上を前後に移動で
きるようになつている。

スパイラル溶接管１に作業腕１０７によつて回
転工具９を差しこみ、その刃先を余盛２の直上に
接触させ、余盛２の除去を開始する。上下位置検
出器１１１によつて、この回転工具の上下位置を
調節しながら、ターニングローラ１０６によるス
パイラル溶接管１の旋回と工具台１０８の前後移
動によつて、回転工具９が余盛２の線上を倣つて
移動するようにする。

この例の場合も、溶接部がオフセツトしている
とそのオフセツトに対応できず、低い側の余盛の
削り残し、あるいは高い側の管材の削りこみが生
じることになる。

＜考案が解決しようとする問題点＞ 前記のように、これ迄スパイラル溶接管の内面
余盛の除去装置はいくつか提案されているが、い
ずれも溶接部のオフセツトに対して対応できるよ
うにはなつていない。

本考案は、このような従来のスパイラル溶接管
の内面の溶接余盛除去装置の欠点を取り除き、溶
接部のオフセツトに容易に適正に対応して、削り
残しあるいは管材の削りこみなしに余盛の除去を
行なうことができる、スパイラル溶接管の内面余
盛除去装置を提供することを目的とする。

＜問題点を解決するための手段＞ 本考案に係るスパイラル溶接管の内面余盛除去
装置は、スパイラル溶接管の中心線に平行な方向
に該スパイラル溶接管と相対的に移動可能なフレ
ーム台と、 該フレーム台に取りつけられ、前記スパイラル
溶接管の中心線上に旋回中心を有し、該スパイラ
ル管と相対的に旋回可能な旋回腕と、 該旋回腕に取りつけられた旋回半径が調節可能
な作業腕と、 該作業腕の先端に取りつけられ、前記旋回腕の
旋回半径の向きに回動中心を有し、回動角度が調
節可能な工具受と、 該工具受に取りつけられ、回転工具の回転外円
周にある加工点が前記工具受の回動中心線上に位
置し、かつ回転中心線が前記回動中心線と交わる
ように傾いている回転工具と、 前記工具受に取りつけられ、スパイラル溶接管
の溶接部のオフセツトの向きと量を検出する検出
器とからなり、 該検出器によつて検出された溶接部のオフセツ
トの向きと量によつて、内面余盛に対する回転工
具の接触位置を調節することを特徴とする。

＜作用＞ スパイラル溶接管の内面の余盛線に倣つて移動
しながら、余盛の除去加工を行なうことができる
スパイラル溶接管の内面余盛り除去装置の工具受
に、スパイラル溶接管の溶接部のオフセツトの向
きと量を検出する検出器を設置し、それによつて
検出されたオフセツトの向きと量とによつて余盛
に対する工具の位置を調節する。

このようにすることによつて、溶接部がオフセ
ツトになつている場合でも、スパイラル溶接管の
内側余盛を、削り残しあるいは管材の削りこみな
しに、過不足なく、除去することができる。

＜実施例＞ 本考案による一実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図は、本考案の一実施例によるスパイラル
溶接管の内面余盛除去装置による、スパイラル溶
接管１の内面余盛除去状況を示す図である。

第２図は、第１図の余盛除去装置の回転工具９
取りつけ部のＡ−Ａ断面図で、工具受８の回動機
構も示す図である。また第３図は、第２図の余盛
線２ａにそつたＢ−Ｂ断面図で、工具受８を介し
て作業腕６に回転中心X₉を傾けて回転工具９が
搭載されている状況を示す図である。

第４図および第５図は熔接部がオフセツト１ｃ
になつている場合の工具９の位置の調節の状況を
説明する図である。

第６図および第７図は、スパイラル溶接管１の
直径が異なる時の適用例を説明する図である。

また第８図は、本考案の余盛除去装置を若干修
正して適用した場合の例を示す図である。

本考案によるスパイラル溶接管の内面余盛除去
装置は、台板１１、フレーム台３、フレーム４、
旋回軸５、旋回腕６、作業腕７、工具受８、回転
工具９、オフセツト１ｃの向きと量とを検出する
検出器として距離計１０ａ，１０ｂ管受台１２
ａ，１２ｂ、およびこの図に示されていないが、
距離計１０ａ，１０ｂの読みによつてオフセツト
１ｃの向きと量を検出し、回転工具９の余盛２に
対する位置を調節したり、余盛線２ａに倣つて回
転工具９の位置を移動調節する、調節装置から成
つている。

台板１１と下側の管受台１２ａは、旋回軸５の
旋回中心X₅および管受台１２ａに乗せられるス
パイラル溶接管１の中心線X₁が、同一垂直面上
に水平に位置するように土台に固定されている。
台板１１上にはフレーム台３が、ねじ棒３ａによ
つて、旋回中心X₅と同じ方向に移動できるよう
に取りつけられている。フレーム台３にはフレー
ム４がねじ棒４ａによつて、上下に移動調節でき
るように取りつけられている。フレーム４には、
旋回腕６を固定した旋回軸５が、ギヤ５ａによつ
て、旋回できるように取りつけられている。旋回
腕６には、作業腕７が、ねじ棒７ａによつて、旋
回腕６を旋回半径方向に移動調節できるように取
りつけられている。さらに作業腕７の先端には、
回転工具９が、工具受８を介してネジ棒８ａによ
つて、回動調節できるように搭載されている。

作業腕７への回転工具９の搭載状況は、第３図
に示すように、回転工具９の回転中心X₉を工具
受８の回動中心X₈と交叉させて、かつ回転工具
９の回転外円周にある加工点９ｃが、回動中心
X₈と交わるように傾けて、工具受８に取りつけ
作業腕７に搭載する。回転工具９は、回転軸９ｂ
を介して、モータ９ａで駆動される。また工具受
８は、ねじ棒８ａによつて、回動調節できるよう
になつている。

距離計１０ａ，１０ｂは、本実施例では、工具
受８に２台取りつけられている。これによつて、
工具受８から溶接余盛２を挾んだ両側の管材１
ａ，１ｂ迄の距離をそれぞれ計測し、溶接部のオ
フセツト１ｃの向きと量を知るようになつてい
る。

距離計１０ａ，１０ｂとしては、探針を断続的
に相手に押し当てるもの、ローラがついた探針を
常に相手に押し当てているものなどの接触式や、
レーザ光線や超音波を用いる非接触式などが使用
できる。

距離計１０ａ，１０ｂの計測方式は、余盛線２
ａを挾む両側の管材１ａ，１ｂを、一方の管材１
ａ又は１ｂから余盛線２ａを乗り越えて、他方の
管材１ｂ又は１ａへ、１台の距離計１０ａ又は１
０ｂで走査する方式、２台の距離計１０ａ，１０
ｂそれぞれ両側の管材１ａ，１ｂ迄を計測する方
式、あるいは多数の距離計１０ａ，１０ｂ他で一
方の管材１ａ又は１ｂから余盛線２ａを乗り越え
て、他方の管材１ｂ又は１ａ迄の間の多点を計測
する方式等が使用できる。いずれの方式でも、余
盛線２ａを挾む両側の管材１ａ，１ｂ迄の距離を
計測し、両側の距離の差から、溶接部のオフセツ
ト１ｃの向き（どちらが高いかまたは低いか）と
量（何ミリメートルずれているか）を知る。

オフセツト１ｃの向きと量によつて回転工具９
の位置を調整するには、(1)フレーム台３の位置、
(2)旋回腕６の角度、および(3)工具受８の回動角度
のいずれかを調節して行なう。また前記３つの手
段を併用してもよい。

本考案の実施例による余盛２の除去操作の概要
は、次の通りである。

第１図に示す通り、先ず管受台１２ａにスパイ
ラル溶接管１を乗せ、上部の管受台１２ｂで押さ
え固定する。フレーム４を上下に移動調節して、
旋回軸５の旋回中心X₅をスパイラル溶接管１の
中心線X₁に一致させる。回転工具９の回転外円
周にある加工点９ｃが、スパイラル溶接管１の手
前の端の余盛２を削る位置に来るように、フレー
ム台３の移動、旋回腕６の旋回、および作業腕７
の移動をさせる。

次で、第２図、第３図に示すように、工具受８
を回動させて回転工具９の回転中心X₉の傾き方
向が余盛線２ａに一致するように調節する。

このようにしたあと、回転工具９の回転を開始
し、余盛２の除去を始める。

回転工具９により余盛２の除去加工が始められ
たら、その除去加工速度に合わせて、回転工具９
を余盛線２ａに倣つて移動させる。倣い移動は、
ねじ棒３ａによるフレーム台３の前進と、ギヤ５
ａによる旋回腕の旋回を同時に行なうことで実施
される。

オフセツト１ｃになつている余盛２を除去する
際の回転工具９の位置調節は、第４図に示す通り
である。

オフセツト１ｃがない時は、Ａに示すように回
転工具９の回転外円周にある加工点９ｃは余盛線
２ａに一致させて位置させるが、オフセツト１ｃ
になつている場合は、Ｂ，Ｃのように、加工点９
ｃを低い側に距離９ｅだけずらす。Ｂは右側の管
材１ｂが低い場合、Ｃは左側の管材１ａが低い場
合である。

この例では、２本の距離計１０ａ，１０ｂで余
盛２の両側の管材１ａ，１ｂ迄の距離を計測し、
その距離の差１０ｃによつてオフセツトの向きを
知り、量１ｃを推定する。

加工点９ｃをずらす距離９ｅは、前もつて求め
ておいた、両管材迄の距離の差１０ｃと、ずらす
距離９ｅとの関係を用いて決める。

加工点９ｃをずらすことをフレーム台３の移動
によつて行なう場合を第５図に示す。フレーム台
３を距離９ｄだけ移動させれば、それに搭載され
ている回転工具９も同じく９ｄだけ、スパイラル
溶接管１の中心線X₁の向きに移動し、これによ
り余盛線２ａに対しては、その直角方向成分９ｅ
だけ加工点９ｃをずらすことになる。

旋回腕６を旋回させて加工点９ｃをずらす場合
は、回転工具９は、旋回によつて、スパイラル溶
接管１の円周方向に移動し、これによつて余盛線
２ａに対してはその直角方向成分だけ加工点９ｃ
をずらすことになる。

また、工具受８を回動さすことは、加工点９ｃ
は回動中心線X₈上にあるので、加工点９ｃ動か
すことにはならないが、回転工具９の余盛線２ａ
に対する傾斜が変るので、加工面がずれることに
なり、これもオフセツト１ｃに対する対応策の一
つとして使える。

このオフセツト１ｃを検出して回転工具９の位
置調節することを、自動的に行なうこともでき
る。

この位置調節機構は、オフセツト１ｃのみでな
く、余盛線２ａの波打ちやその他の変形などがあ
る場合にも対応できるので、本考案によるスパイ
ラル溶接管の内面余盛除去装置は、自動制御シス
テムを組みこむことにより、全自動運転も可能で
ある。

本考案によるスパイラル溶接管１の内面余盛除
去装置を、大径管１ｄと小径管１ｅに使用する場
合の、フレーム４の位置と作業腕７の位置を示す
図が、第６図及び第７図である。

いずれの場合も、台板１１と下側の管受台１２
ａの位置は変らないので、管径が変ればスパイラ
ル溶接管１の中心線X₁の高さが変り、その高さ
に旋回腕６の旋回中心X₅を移動させて一致させ
る。次で作業腕７の位置を管の直径に合わせ調節
する。その他の操作は第１図で説明したものと同
じである。

以上はスパイラル溶接管１を管受台１２ａ，１
２ｂに固定して、動かさないで余盛２を除去す
る、本考案の装置についての説明であるが、本考
案の装置を、余盛除去の際にスパイラル溶接管１
を回転させるように修正した装置とすることもで
きる。

この場合の一例を第８図に示す。このように管
を回転さすようにすれば、加工工具側の構造は大
巾に簡略化される。回転工具９を旋回させる機構
が不要、そのため旋回軸５を上下移動させる機構
も不要となる。一方管側はスパイラル溶接管１を
回転させる機構（ターニングロール１３他）が必
要となる。回転工具９の搭載、オフセツト１ｃへ
の対応、操作法は前述の実施例と同じである。

＜考案の効果＞ 従来のスパイラル溶接管の内面余盛除去装置
は、溶接部がオフセツトになつている場合には対
応できず、オフセツトになつた部分は、人力での
グラインダ作業に頼る以外になかつたが、本考案
のスパイラル溶接管の内面余盛除去装置によれ
ば、オフセツトになつている部分の余盛除去が適
正に可能で、さらに全作業を自動化することもで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案によるスパイラル溶接管の内
面余盛除去装置の一実施例による、スパイラル溶
接管の内面余盛除去状況を示す図、第２図は、第
１図の余盛除去装置の回転工具取りつけ部のＡ−
Ａ断面図、第３図は、第２図に示した回転工具取
りつけ部の余盛線にそつたＢ−Ｂ断面図、第４図
は、熔接部がオフセツトになつている場合の工具
の位置を説明する図、第５図は、オフセツトに対
応する工具の位置の調節法を説明する図、第６図
および第７図は、直径が大きい管と小さい管に本
考案の余盛除去装置を適用する場合を説明する
図、第８図は本考案の余盛除去装置を修正した装
置の図、第９図、第１０図と第１１図は、従来の
溶接管の内面余盛除去装置の一例である、特開昭
57−61408号の装置を説明する図、第１２図と第
１３図は従来の溶接管の内面余盛除去装置のもう
一つの例である、特公昭46−72号の例を説明する
図である。 図面中、１はスパイラル溶接管、１ａと１ｂは
管材、１ｃはオフセツト、２は余盛、２ａは余盛
線、３はフレーム台３、４はフレーム、５は旋回
軸、６は旋回腕、７は作業腕、８は工具受、９は
回転工具、９ｃは加工点、１０ａと１０ｂは距離
計、X₁はスパイラル溶接管の中心線、X₅は旋回
軸及び旋回腕の旋回中心線、X₈は工具受の回動
中心線、X₉は回転工具の回転中心線である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 スパイラル溶接管の中心線に平行な方向に該ス
   パイラル溶接管と相対的に移動可能なフレーム台
   と、 該フレーム台に取りつけられ、前記スパイラル
   溶接管の中心線上に旋回中心を有し、該スパイラ
   ル管と相対的に旋回可能な旋回腕と、 該旋回腕に取りつけられた旋回半径が調節可能
   な作業腕と、 該作業腕の先端に取りつけられ、前記旋回腕の
   旋回半径の向きに回動中心を有し、回動角度が調
   節可能な工具受と、 該工具受に取りつけられ、回転工具の回転外円
   周にある加工点が前記工具受の回動中心線上に位
   置し、かつ回転中心線が前記回動中心線と交わる
   ように傾いている回転工具と、 前記工具受に取りつけられ、スパイラル溶接管
   の溶接部のオフセツトの向きと量を検出する検出
   器とからなり、 該検出器によつて検出された溶接部のオフセツ
   トの向きと量によつて、内面余盛に対する回転工
   具の接触位置を調節することを特徴とするスパイ
   ラル溶接管の内面余盛除去装置。