JPH069754Y2 - 溶接形鋼の圧接ロール装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案は、Ｈ形またはＴ形等の溶接形鋼を連続的に溶
接組立するに際し、ウェブ用材とフランジ用材とを直角
に圧接接合させるための圧接ロール装置に関するもので
ある。

〈従来技術〉 溶接Ｈ形鋼は、第１１図、第１２図に示すように、コイ
ルから巻戻したウェブ用材Ｗとフランジ用材Ｆを、ウェ
ブ用材は垂直に起立させ、フランジ用材は水平のまま例
えば高周波抵抗溶接機に送り込み、接合部の手前で給電
子Ｃにより高周波電流を通電し、ウェブ用材Ｗをウェブ
支持ロールにより拘束・支持しつつフランジ用材Ｆを圧
接ロール１によりウェブ用材Ｗに対して直交するように
圧接して連続的に製造される。

しかし、このような圧接工程においては、圧接ロールの
幅方向中心がずれていたり、フランジ用材Ｆの進入角度
が一定していない場合、あるいは給電子の押当力の影響
などにより、ウェブ用材Ｗとフランジ用材Ｆの直角度が
保てないことがある。

そのため、従来においては、次に示すように、フランジ
用材の傾斜に対応させて圧接ロールをパスラインと直交
する方向に傾転させ、溶接圧接力を与えつつフランジ倒
れを矯正する装置を提案している。

(i)実公昭60-5991号 これは、第１３図に示すように、圧接ロール１の両端部
をベアリングを介して回転自在に支持する支持部５０
を、圧接点を中心とする円弧面５１に沿って、パスライ
ンと直交する方向に傾転自在とし、固定ベース５２に揺
動可能に軸着した調整ボルト５３により支持部５０を傾
転させ、かつ固定ベース５２に固定するようにしたもの
である。

(ii)実公昭59-37337号 (i)と同様のロール支持構造の支持部を同様の円弧溝に
より傾転自在とし、支持部底部のウォームギヤと固定ベ
ースに回転自在に取付けたウォームにより傾転させるよ
うにしたもの。ウォーム機構のため、固定手段を必要と
しない。

(iii)実公昭59-37338号 圧接ロールの両端部に球面軸受を介してスクリュージャ
ッキ機構を接続し、圧接ロールの端部を上げ下げするこ
とにより、圧接ロールを傾転させるようにしたもの。

〈この考案が解決しようとする課題〉 (i)の支持部を円弧面で支持し、ボルトで傾動・固定す
る方式では、次のような問題点がある。

(a)傾動調整は、製造を停止した状態でないと行なえな
い。

(b)傾動調整作業が面倒であると共に時間がかかる。す
なわち、一方のボルトを緩め、このボルトで傾動させ、
両方のボルトを締め付けて固定する。

(c)定量的な調整がしにくく、傾転度合を確認しづら
い。

(d)円弧面で圧接力を受けるため、傾転のために大きな
力が必要となる。

(e)ロール摩耗時には、固定ベースの下に摩耗分のシム
を入れて高さ調整するため、作業が面倒であり、また時
間がかかる。

(ii)の支持部を円弧面で支持し、ウォーム機構で傾動さ
せる方式では、ラインを停めることなく調整ができるも
のの、次のような問題点がある。

(a)円弧面で圧接力を受けた状態で調整するため、傾転
に大きな力（圧接力に伴う円弧面の接触抵抗に打ち勝つ
力）が必要となる。

(b)ロールの高さ調整時には、(ii)と同様に固定ベース
の下にシムを噛ませる必要がある。

(iii)のスクリュージャッキ方式では、ラインを停める
ことなく調整ができると共に、ジャッキを左右同時に昇
降させることにより、ロール摩耗に伴う高さ調整を容易
に行なうことができるものの、次のような問題点があ
る。

(a)スクリュージャッキ機構を組み込むため、装置が大
きく重くなる。圧接ロール近辺はウェブ支持ロールがあ
り、大きなスペースをとれない。また、圧接ロールの取
替重量が重くなる。

(b)圧接力をスクリュージャッキで受けるため、上昇さ
せるのに大きな力（圧接力に打ち勝つ力）が必要とな
る。

この考案は、前述のような問題点を解消すべくなされた
もので、その目的は、ラインを停止させることなく圧接
ロールを小さな力で傾転でき、小型・軽量化を図れると
共に、ロール取替、ロール高さ調整を容易に短時間に行
なうことのできる圧接ロール装置を提供することにあ
る。

〈課題を解決するための手段〉 本考案は、第１図ないし第３図に示すように、ウェブ支
持ロールにより案内支持されたウェブ用材Ｗの端部にフ
ランジ用材Ｆを水平に圧接する圧接ロール装置におい
て、従動して回転する圧接ロール１を、ロール軸３に直
交するパスライン方向に沿う傾転軸７を有してパスライ
ン方向と直交する方向に揺動自在とされた揺動ブラケッ
ト６に係合し、前記傾転軸７にこの傾転軸を回転させる
ウォーム機構９を接続したものである。

圧接ロール１は、ロール幅内に内蔵したベアリング１０
を介してロール軸３の中央部に回転自在に取付け（第７
図参照）、ロール軸の両端部を揺動ブラケット６に着脱
自在に取付ける。

ロール軸３の両端部は、揺動ブラケット６に直接固定す
ることも可能であるが、ロールブラケット４に着脱自在
に固定し、このロールブラケット４を揺動ブラケット６
に係合固定する。

〈作用〉 ウォーム機構９により傾転軸７を回転させると、揺動ブ
ラケット６がパスラインと直交する方向に傾転し、傾斜
した圧接ロール１によりフランジ用材Ｆの傾斜が修正さ
れる。

圧接力は傾転軸７により受けるが、傾転軸７を回転する
構造であるので、従来の円弧面を摺動させる方式、スク
リュージャッキ方式に比較して小さな力で傾転させるこ
とができる。

ベアリング１０を圧接ロール内に組み込み、ロール軸３
の端部を着脱自在に固定するようにしたため、ロール全
体の幅を小さくできると共に、圧接ロールの取替が容易
となる。

ロールブラケット４と揺動ブラケット６との間にシム１
３を入れることにより、ロール摩耗時の高さ調整を容易
に行なえる。

〈実施例〉 以下、この考案を図示する一実施例に基づいて説明す
る。これは、溶接Ｈ形鋼に適用した例であり、本装置は
上下一対の圧接ロールに設置されるが、下部の圧接ロー
ルについてのみ説明する。

本装置は、第４図ないし第７図に示すように、主として
圧接ロール１、ロール軸３、ロールブラケット４、押え
金物５、揺動ブラケット６、傾転軸７、固定ブラケット
８、ウォーム機構９から構成する。

圧接ロール１は、ロール幅内に収納される一対のベアリ
ング１０を介してパスラインと直交するロール軸３の中
央部に取付けて回転自在とすると共に、スペーサー１１
により位置決めし、オイルシール１２により封油する。

ロール軸３は、圧接ロール１から左右に突出させてロー
ルブラケット４のＵ字溝４ａに上方から挿入すると共
に、このＵ字溝４ａ内に押え金物５を上から取付ける。
この押え金物５はＴ字型とし、下部をロール軸突出部に
形成した切欠部３ａに係合し、上部をロールブラケット
４にボルトを介して固定し、ロール軸３を回転しないよ
うに固定する。

揺動ブラケット６は、パスラインと直交する方向に一対
の側板６Ａと、パスライン方向に一対の側板６Ｂからな
る無底のボックス状とし、側板６Ａに係合溝６ａを形成
し、側板６Ｂに傾転軸７をパスライン方向に一体的に突
設する。

ロールブラケット４は係合部４Ａとフランジ部４Ｂから
構成し、係合部４Ａを係合溝６ａ内に挿入し、フランジ
部４Ｂと揺動ブラケット６の間に高さ調整用シム１３を
挿入し、フランジ部４Ｂと揺動ブラケット６をボルトで
締結する。

傾転軸７は、パスライン方向に一対の固定ブラケット８
に軸受メタルを介して回転自在に支持する。この固定ブ
ラケット８はベース１４上に立設し、補強リブ１５によ
り補強する。

形鋼出側の傾転軸７には、部分的なウォームホイール１
６を一体的に取付け、このウォームホイール１６に噛合
するウォーム１７をベース１４上に軸受１８を介して回
転自在に設け、一端部を手動またはモータで回転させる
ことにより傾転軸７が回転するようにする。

ここで、傾転中心Ｏ_２は、可能な限り圧接点に近い方が
良い。すなわち、ウォームホイール１６の回転半径を大
きくした方が、傾転させる力が小さくてすみ、また、Ｈ
形鋼から圧接ロールにかかる力によって生ずる逆の傾転
力による圧接ロールの逆の動き（ウォームとウォームホ
イールにある機械的ガタによって生じる）を小さくでき
る。この実施例では、モーメント比が１：1.5になるよ
うにした。

また、ウォーム１７のスラスト方向のガタは、軸受１８
との間にスペーサー１９を挿入し、ウォーム軸一端部を
ダブルナット２０により回転自在に締め付けて吸収す
る。ウォーム１７の高さ方向のガタは、軸受１８の下部
に配置したテーパ部材２１とくさび部材２２により軸受
部材を上昇させて吸収する。くさび部材２２はボルト２
３によりベース１４に固定する。

以上のような構成において、第８図に示すように、溶接
されたフランジＦが右上りに傾いている場合には、ウォ
ーム１７を回転させて圧接ロール１を右下りに傾転させ
ることによって修正できる。ウォームの調整代は、フラ
ンジの傾きに応じてウォームの回転角で定量化できる。
第９図にウォームの回転角と真直度変動量Ｔの関係を示
す。なお、圧接ロール１の外周面は中央から外側に向か
って下り勾配のテーパーを付すが、従来のロール幅７０
mm、勾配1/35に対してロール幅を100mmと広くする、あ
るいは勾配を1/40を小さくすることによりフランジの平
坦度を向上させることができる。

第１０図に示すように、従来の第１３図の円弧面支持・
ボルト方式に比較して、真角度の傾向をつかみその都度
調整できるため、真角度に対する寸法精度を大幅に向上
させることができる。

圧接力はロールブラケット４、揺動ブラケット６を介し
て傾転軸７で受けるが、傾転軸７を回転させる機構なの
で小さな力で傾転させることができる。

圧接ロール１の取替は、押え金物５を取外すことによ
り、第７図の斜線部分を一体的に取り出せばよい。これ
により、取付け、取外しが容易にかつ短時間に行なうこ
とができる。また、取替する圧接ロール等の重量は従来
の第１３図の円弧面支持・ボルト方式に比較して1/3に
低減させることができる。さらに、ベアリングを内蔵さ
せ、ロール軸を固定する方式としたため、圧接ロールの
全体幅を第１３図の従来方式に比べ2/3に低減できる。
以上から、同じ強度でコンパクトにでき、設備費、ロー
ル費用を従来比の約７０％に抑えることができる。

ロール摩耗に伴って径小となった高さは、シム１３の出
し入れにより行なう。この作業は揺動ブラケット６から
ロールブラケット４を持ち上げることにより行なうこと
ができ、短時間に行なうことができる（従来比1/2）。

〈考案の効果〉 前述のとおり、本考案は、従動回転する圧接ロールを、
傾転軸を有する揺動ブラケットに係合し、傾転軸にウォ
ーム機構を接続し、さらに圧接ロールを内蔵したベアリ
ングを介してロール軸中央部に取付け、ロール軸両端部
をロールブラケットを介して揺動ブラケットに係合固定
するようにしたため、次のような効果を奏する。

(i)傾転軸をウォーム機構により傾転させるため、ライ
ン停止させることなく、比較的小さな力で圧接ロールを
傾転させることができる。

(ii)圧接ロールを内蔵したベアリングによりロール軸に
取付け、ロール軸端部を固定するようにしたため、装置
を小型、軽量化できる。また、ロール取替を容易に、か
つ短時間に行なえる。

(iii)ロールブラケットと揺動ブラケットとの間にシム
を入れることにより、ロール高さの調整を容易に短時間
に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は、この考案に係る圧接ロール
装置を示す斜視図、側面図、正面図、第４図、第５図は
一実施例を示す部分平面図、側面図、第６図、第７図は
第４図のVI−VI線断面図、VII−VII線断面図、第８図は
作動状態を示す概略図、第９図はウォーム回転角と真角
度変動量の関係を示すグラフ、第１０図は本考案の精度
を従来と比較したグラフ、第１１図、第12図は一般的な
溶接工程を示す側面図、断面図、第１３図は従来例を示
す概略図である。 １…圧接ロール、２…ウェブ支持ロール ３…ロール軸、４…ロールブラケット ５…押え金物、６…揺動ブラケット ７…傾転軸、８…固定ブラケット ９…ウォーム機構、10…ベアリング 13…シム、14…ベース 16…ウォームホイール、 17…ウォーム

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ウェブ支持ロールにより案内支持されたウ
   ェブ用材の端部にフランジ用材を水平に圧接する圧接ロ
   ール装置において、 従動して回転する圧接ロールを、ロール軸に直交するパ
   スライン方向に沿う傾転軸を有してパスライン方向と直
   交する方向に揺動自在とされた揺動ブラケットに係合
   し、前記傾転軸にこの傾転軸を回転させるウォーム機構
   を接続したことを特徴とする溶接形鋼の圧接ロール装
   置。
2. 【請求項２】請求項(1)において、圧接ロールは、ロー
   ル幅内に内蔵したベアリングを介してロール軸中央部に
   回転自在に取付け、前記ロール軸の両端部を揺動ブラケ
   ットに着脱自在に取付けたことを特徴とする溶接形鋼の
   圧接ロール装置。
3. 【請求項３】請求項(2)において、ロール軸の両端部
   は、ロールブラケットに着脱自在に固定し、このロール
   ブラケットを揺動ブラケットに係合固定することを特徴
   とする溶接形鋼の圧接ロール装置。