JPH07115073B2

JPH07115073B2 - 鋼管の連続製造装置

Info

Publication number: JPH07115073B2
Application number: JP59050728A
Authority: JP
Inventors: 精秋山; 靖生田頭
Original assignee: 日下部電機株式会社
Priority date: 1984-03-15
Filing date: 1984-03-15
Publication date: 1995-12-13
Anticipated expiration: 2010-12-13
Also published as: DE3423706C2; US4709845A; JPS60196221A; DE3423706A1

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、コイル状に巻かれた帯板を次々に溶接連結し
て連続的に供給し、該帯板を徐々に筒状に成形して、突
き合わせ部であるシーム部に高周波溶接にて電縫を行
い、次に正しい形状に整形する電縫鋼管の連続的製造の
装置に関する。

（ロ）従来技術従来からも、帯鉄を連続的に徐々に管状に成形し、継目
を溶接して鋼管を製造する装置は、特公昭56−41330号
公報や、特開昭54−39354号公報や、特開昭57−70028号
公報の如きものが公知であったのである。

しかし、従来の連続製造装置は、一定の管径の鋼管を大
量生産するには適しているが、多種類の管径及び肉厚の
鋼管を少量ずつ生産するには、面倒な装置だったのであ
る。

その原因は、管径が変更される毎に、成形ローラー装置
や、溶接ローラー装置や、整形ローラー装置の全てを交
換しなければならず、この段取り替えの為に一日に何度
も装置を止めなければならなかったのである。

そして、止めている間に早急に成形ローラー装置や、溶
接ローラー装置や、整形ローラー装置を交換する必要が
あったのである。

（ハ）発明の目的本発明は、この装置を使って所望管径の鋼管を、必要数
だけ作れるような、多品種・少量の鋼管を作る際にもロ
ーラーの鋼管段取り時間の少ない連続製造装置とすべく
構成したものである。

回転後に一定の位置へロックして固定可能な多角形のベ
ッドを機枠装置に枢支し、この各四角形の面毎に、一連
の成形ローラー装置や、溶接ローラー装置や、整形ロー
ラー装置を取付け可能とし、段取り替えをする場合には
この四角形ベッドを油圧モーターにて回転して、所望の
ローラー部を所定の位置に配置することにより格段に段
取り時間を短くし、多品種少量生産を可能とし、その日
の製造に必要以上の鋼管を作り溜めしなくてもよいよう
にしたのである。

（ニ）目的を達成するための手段本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次
に該課題を解決するための手段を説明する。

帯板を連続的に供給し、ローラー装置にて管状に徐々に
成形し、シーム部を溶接後に整形を行う鋼管の連続製造
装置において、側面視で四角形の枠組状に構成した機枠
装置８の内側に、側面視で長方形で、かつ前面視で正四
角形に構成した長方形ベッド23を、機枠装置８に設けた
軸受部80で前後端を回動可能に枢支すると共に、帯板の
供給方向と平行方向に配置し、該長方形ベッド23の外側
部４面に、帯板の供給径路に沿ってブレークダウンロー
ラー装置、サイドローラー装置、クラスターローラー装
置、フィンパスローラー装置、シームガイドローラー装
置、及びスクイズローラー装置を直列に並べてそれぞれ
４組配置し、該長方形ベッド23の側面に沿って、帯板の
供給方向と直交方向に、各ローラー装置を駆動する入力
軸40を突設し、該入力軸40に、機枠装置８の上部に配置
した駆動用モーター55より動力を伝達すべく構成し、該
駆動用モーター55の軸81と入力軸40との間に、クラッチ
カップリング39を介装し、管形状の変更に伴い該長方形
ベッド23を回転する時に、オペレーターの管形状変更ス
イッチの操作にて、該クラッチカップリング39を自動的
に断接させるものである。

（ホ）実施例次に、添付の図面に示した実施例の構成に基づいて、本
発明の詳細な説明をする。

第１図は本発明の連続製造装置の全体レイアウトを示す
図面、第２図は成形部及び溶接部の前面図、第３図は整
形部の前面図、第４図は成形部の側面図、第５図はロー
ラー駆動クラッチ部の拡大側面図、第６図は整形部のベ
ッドを示す拡大側面断面図、第７図，第８図は帯板から
鋼管へとローラーにて成形されていく状態を示す平面図
と側面図、第９図は同じく各ローラー部における帯板の
側面断面図、第10図は第２図に於けるスクイズローラー
装置20部分の側面断面図、第11図は整形ローラー装置の
構造を示す図面である。

一般に、継目を溶接する電縫鋼管の成形ローラー装置に
よる成形は、その成形ステップに従って、ブレークダウ
ン成形、クラスター成形、フィンパス成形し、次にスク
イズローラー部にて溶接を行う。

この後で冷却後に管形状を真円又は角形にする為に、整
形を整形ローラー装置にて行うのである。

ブレークダウン成形の初期の段階においては、板端近傍
から徐々に曲げ成形を行い、次第に曲げ曲率を大きくし
ていく方法をとっている。

第１図において、電縫管の連続製造装置のレイアウトを
説明する。

１はマザーコイルで、コイル自体は有限長であるので、
端部に至ると、端部矯正装置２にて平坦矯正した後に、
端部切断及び溶接装置３にて帯板材の後端及び先端を切
断し突き合わせ溶接され、連続供給可能な帯板とされ
る。

４はストリップアキュムレーターであり、マザーコイル
の端部連結時等の時間的余裕を作るべく、無端状の帯板
が貯留されている。ストリップアキュムレーター４から
の帯板が、成形ローラー装置より成る成形部と、溶接ロ
ーラー装置よりなる電縫部即ち溶接部が一体化された、
成形・溶接装置Ａに供給される。

成形・溶接装置Ａにて成形溶接後の管はクーリング部５
にて、冷却油と、冷却水より成る冷却液にて冷却され、
整形ローラー装置により構成された整形装置Ｂに供給さ
れる。

整形装置Ｂにて真円又は角形の管とされた後に走行切断
装置６にて、所望の正確な長さに切断され、ランアウト
テーブル７に送られて貯蔵されるのである。

本発明はこのような鋼管の連続的製造プラントにおい
て、その最重要部を構成する成形・溶接装置Ａと整形装
置Ｂのうち、成形・溶接装置Ａの構成に関するものであ
る。

即ち、連続製造装置のうち、成形・溶接装置Ａと整形装
置Ｂを除いた他の装置は、管径の大小や肉厚の大小にお
いて、比較的フレキシブルであり、簡単な操作で対応出
来たり、殆ど同じ状態で交換する必要もない装置なので
ある。

これに対して、成形・溶接装置Ａと、整形装置Ｂの各ロ
ーラーは、管径の大小や、肉厚の変更に応じて何十ケ所
ものローラーを交換する必要があるのである。

本発明は、このローラーの交換をワンタッチにて行う為
に回転する多角形ベッドを設け、該多角形ベッドに各サ
イド毎のローラー連を何組か装着しておき、必要時毎に
この多角形ベッドをスイッチにて回転させるだけで、何
十ケ所のローラーのワンタッチ交換を可能としたもので
ある。また、装着されたローラーでは対応できない管
径、肉厚の場合には、前段階の管を製造中に、平行し
て、ローラーの交換調整を行っておくことにより、実際
の切換えはスイッチひとつで多角形ベッドの回転のみで
行えるようにしたものである。

第２図の成形・溶接装置Ａについて説明する。

第２図では機枠装置８が前面視にて四角の枠を構成し、
この四角の枠に左右方向に断面正四角形の長方形ベッド
23が配置され、左右端は、第４図に示す如く軸受部80に
て、支持枢支されて回転可能とされている。

第２図に示す、成形・溶接装置Ａの断面正四角形の長方
形ベッド23の右端内部には、第６図の整形装置Ｂにおい
て図示する如く、大径のインナーギヤが固設されてお
り、このインナーギヤに、成形・溶接装置Ａの油圧モー
ター装置46に固設された駆動ギヤが噛合している。

第４図においては、成形・溶接装置Ａの側面図が図示さ
れている。

成形・溶接装置Ａの断面正四角形の長方形ベッド23に
は、回転してオペレーター側である前面に出てきた時
に、正常な位置となる如くに、４組の、ブレークダウン
ローラー装置、サイドローラー装置、クラスターローラ
ー装置、フィンパスローラー装置、シームガイドローラ
ー装置、及びスクイズローラー装置が配置されている。

第１ブレークダウンローラー装置について見れば、9a,9
b,9c,9dと４組が装着されている。

そして、該４組の第１ブレークダウンローラー装置9a・
9b・9c・9dのそれぞれに、入力軸40a,40b,40c,40dが設
けられている。

前記ブレークダウンローラー装置9a・9b・9c・9dの１組
が、オペレーター側である前面に至ると、第５図のクラ
ッチ装置が嵌入して、動力をローラーに伝えるべく構成
している。

帯板の供給方向から順に、成形ローラー装置が構成され
ている。

前記成形ローラー装置は、前述の第１ブレークダウンロ
ーラー装置９の他に、第２ブレークダウンローラー装置
10、第１サイドローラー装置11、第３ブレークダウンロ
ーラー装置12、第１クラスターローラー装置13、第２ク
ラスターローラー装置14、第３クラスターローラー装置
15等、及び、第１フィンパスローラー装置16、第２フィ
ンパスローラー装置17、第３フィンパスローラー装置18
の３組のフィンパスローラー装置が配置されており、シ
ーム部を正確に端部の曲率を正確にすべく成形されてい
る。

19はシームガイドローラー装置であり、成形後のスリッ
トパイプのスリットシームが、正確に次のスクイズロー
ラー装置20に送られるように制御している。

次に、溶接ローラー装置としての、スクイズローラー装
置20とビードカッター装置21が配置されている。

前記スクイズローラー装置20は、電縫溶接を行うローラ
ー装置であり、エアシリンダー50にて、段取り時に上へ
上げられていた高周波溶接装置49が下降して、このスク
イズローラー装置20の部分での溶接可能とし、シーム部
を溶接する。

21はビードカッター装置であり、該ビードカッター装置
21は電縫溶接後にシームの上に盛り上がる溶接ビードを
切断して、正確な曲面とするものである。

次に、サポートローラー装置22は成形、溶接後の管をサ
ポートし、次行程のクーリング装置５から整形装置Ｂへ
送るものである。

前記クーリング装置５は、成形・溶接時に発生した熱を
冷却する装置であり、冷却油と、冷却水より成る冷却液
で循環しながら冷却する。クーリング装置５を出た後の
管は、整形装置Ｂにて正しい円形又は角形に矯正され
る。

これらの、ブレークダウンローラー装置、サイドローラ
ー装置、クラスターローラー装置、フィンパスローラー
装置、シームガイドローラー装置、及びスクイズローラ
ー装置の全てが、断面正四角形の長方形ベッド23の上に
固定配置されている。

各成形ローラー装置は、断面正四角形の長方形ベッド23
の上に、４組ずつが配置されており、該各４組の成形ロ
ーラー装置のそれぞれに、入力軸40a,40b,40c,40dが設
けられている。

次に、第３図の整形装置Ｂを説明する。

第３図では機枠装置25が前面視にて四角の枠を構成し、
この四角の枠に左右方向に断面正四角形のベッド24が配
置され、左右端に軸受部にて支持枢支されて回転可能と
されている。

整形装置Ｂを構成する整形ローラー装置は、管の供給側
から、第１左右整形ローラー装置26と、第１上下整形ロ
ーラー装置27と、第２左右整形ローラー装置28と、第２
上下整形ローラー装置29と、第３左右整形ローラー装置
30と、第３上下整形ローラー装置31と、第４左右整形ロ
ーラー装置32と、第４上下整形ローラー装置33が、断面
正四角形の長方形ベッド24の上に配置されている。

各ローラーが徐々にその径が小さくなっており、最終的
に所望の管径に、真円又は角形に矯正しているのであ
る。

そして、整形後には捩り矯正ローラー装置34にて管の捩
りが矯正されている。

第６図は整形装置Ｂの断面正四角形の長方形ベッド24を
示す拡大側面断面図である。４組の第１左右整形ローラ
ー装置26a,26b,26c,26dが装着されている。そして４組
のそれぞれに、成形・溶接装置Ａの場合と同様に、入力
軸40a,40b,40c,40dが設けられており、オペレーター側
である前面に至った際には、第５図に示した成形部と同
様の機構の駆動用モーター55の軸81から、動力伝達する
クラッチ装置が嵌入し、動力を整形ローラー装置に伝達
すべく構成している。

41,42の位置に配置されたローラーにより整形作業が行
われる。43は整形される鋼管を示す。

各整形ローラー装置は、断面形四角形の長方形ベッド24
の上に、４組ずつが配置されており、該４組のローラー
装置のそれぞれに、入力軸40a,40b,40c,40dが設けられ
ている。

第２図に示す成形・溶接装置Ａの断面正四角形の長方形
ベッド23と、第３図に示す整形装置Ｂの断面正四角形の
長方形ベッド24の内部右端には、共に、第６図に図示す
る如く、大径のインナーギヤ51が固設されており、この
インナーギヤ51に、成形・溶接装置Ａの油圧モーター装
置46と、整形装置Ｂの油圧モーター装置48の各々に固設
された駆動ギヤ52が噛合している。

故に、オペレーターのスイッチ操作により、油圧モータ
ー装置46と油圧モーター装置48を駆動開始することによ
り、この駆動ギヤ52が徐々に回転し、４分の１回転して
ベッドの位置を換えるのである。

このベッドの回転指令のスイッチと共に、第２図，第３
図に図示する油圧ロックシリンダー45,47により位置決
めノックピンが抜かれ、回転の終了と共に再度位置決め
ノックピンがノック孔に嵌入し、断面正四角形の長方形
ベッド23,24の正確な位置を確保するのである。

また、オペレーターのスイッチ操作にて、第５図に示
す、ローラー駆動クラッチ装置を遠隔操作により結合又
は離合させるのである。例えば、離間操作の時は、第５
図においてクラッチシリンダー35がスイッチの操作と共
に作動し、アーム38,シフター37を介してクラッチカッ
プリング39を上方向に移動させて、入力軸40とのスプラ
イン結合を解くのである。

ベッドが所望の位置にセットされた後には、逆の動作を
して自動的にクラッチカップリング39と入力軸40が結合
するのである。55は各ローラーの駆動用モーターであ
る。

（ヘ）発明の作用以上のような構成において、本発明の作用を説明する。

管径を変更する必要のある場合には、オペレーターは予
め現在使用中のローラー装置以外のベッドの面にローラ
ーを装着し、帯板をストリップアキュムレーター４の後
段で切断して、スイッチを入れることにより、油圧又は
空圧の操作ができず、カップリングと位置決めピンが抜
け、続いてそれを確認した後に油圧モーター46,48が同
時に回転し徐々に断面正四角形の長方形ベッド23,24を
回転するのである。油圧モーターは、４分の１回転のお
わりまで近づくと微速回転となり、正確な位置に止まる
ように減速弁装置が設けられている。４分の１回転で所
望のローラー装置が現れない場合には、もう４分の１回
転を行うのである。

成形・溶接装置Ａと、整形装置Ｂは同時に回転すべく構
成している。

また、高周波溶接装置49も、カップリングと、位置決め
ノックピンの動きにつれて、ベッドの回転の前に上が
り、回転後は下がるように構成されている。

このような構成により管の成形を行うと、第７図，第８
図，第９図の如く、ブレークダウンローラー60,61,62と
クラスターローラー63,64,65,66により粗成形が行わ
れ、次にフィンパスローラー67,68,69によりシーム部の
曲率が正確に成形されて、シームガイドローラー70に送
られるのである。

次にスクイズローラーにて電縫溶接され、ビードカッタ
ーにて溶接ビードを落とした後に、第６図の41,42の位
置に配置された整形ローラー装置の上下左右８組の組み
合わせにより正確な円形に整形されるのである。

（ト）発明の効果本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏
するのである。

第１に、側面視で四角形の機枠装置８の内側に、前面視
で断面正四角形の長方形ベッド23の前後を軸受部80にて
軸受支持し、該長方形ベッド23の４つの平坦な側面に、
ローラー装置をすべて一体的に配置することが出来るの
で、ローラー装置の取付が容易であり、取付精度を向上
することができるのである。また平面に対してローラー
装置を固定することにより、帯板の供給通過経路を正確
に得ることが出来るのである。

また、後述の如く、ローラー装置の駆動系統も機枠装置
８と長方形ベッド23との間で簡単に構成することが出来
たのである。

第２に、該長方形ベッド23は、側面視で四角形の機枠装
置８の内側に前後を、軸受部80にて軸受支持して配置
し、該機枠装置８の上側に配置した駆動用モーター55の
軸81から、断面正四角形の長方形ベッド23の側面に配置
したローラー装置の入力軸40に対して動力伝達すべく構
成したので、駆動用モーター55の軸81と入力軸40との連
結が、上下方向に行われ、上記従来技術のごとく、水平
方向への動力伝達の場合の如く、場所を専有し、作業の
邪魔となる位置に駆動用モーターを配置することが無く
なったのである。

第３に、該駆動用モーター55の軸81と入力軸40の連結を
行う、クラッチカップリング39をスイッチ操作により遠
隔操縦可能としたので、オペレーターは、各ローラー装
置毎に、駆動用モーター55の軸81と入力軸40との離間と
再結合の操作を、各軸別に行う必要がなく、自動的に一
括して行うことが出来るのである。

第４に、プラントを稼働して、断面正四角形の長方形ベ
ッド23の中の１面のローラー群を使用して鋼管を製造中
にも、長方形ベッド23の逆の位置でローラー等を並行し
て取り換えることができるので、１種類の鋼管が製造終
了した後に、直ぐに断面正四角形の長方形ベッド23を回
転して、次の種類の鋼管の製造に掛かることができるの
である。

第５に、実際には段取り変更を行う場合には、スイッチ
の操作により一瞬のうちに、断面正四角形の長方形ベッ
ド23を回転することが出来るので、プラントの非稼働時
間を少なくすることができ、余分な管の在庫を持つ必要
もなくなったのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の連続製造装置の全体レイアウトを示す
図面、第２図は成形部及び溶接部の前面図、第３図は整
形部の前面図、第４図は成形部の側面図、第５図はロー
ラー駆動クラッチ部の拡大側面図、第６図は整形部のベ
ッドを示す拡大側面断面図、第７図，第８図は帯板から
鋼管へとローラーにて成形されていく状態を示す平面図
と側面図、第９図は同じく各ローラー部における帯板の
側面断面図、第10図は第２図に於けるスクイズローラー
装置20部分の側面断面図、第11図は整形ローラー装置の
構造を示す図面である。Ａ……成形・溶接装置Ｂ……整形装置 9,10,12……ブレークダウンローラー装置 11……サイドローラー装置 13,14,15……クラスターローラー装置 16,17,18……フィンパスローラー装置 19……シームガイドローラー装置 20……スクイズローラー装置 23,24……断面正四角形の長方形ベッド 26,28,30,32……左右整形ローラー装置 27,29,31,33……上下整形ローラー装置 39……クラッチカップリング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯板を連続的に供給し、ローラー装置にて
管状に徐々に成形し、シーム部を溶接後に整形を行う鋼
管の連続製造装置において、側面視で四角形の枠組状に
構成した機枠装置８の内側に、側面視で長方形で、かつ
前面視で正四角形に構成した長方形ベッド23を、機枠装
置８に設けた軸受部80で前後端を回動可能に枢支すると
共に、帯板の供給方向と平行方向に配置し、該長方形ベ
ッド23の外側部４面に、帯板の供給径路に沿ってブレー
クダウンローラー装置、サイドローラー装置、クラスタ
ーローラー装置、フィンパスローラー装置、シームガイ
ドローラー装置、及びスクイズローラー装置を直列に並
べてそれぞれ４組配置し、該長方形ベッド23の側面に沿
って、帯板の供給方向と直交方向に、各ローラー装置を
駆動する入力軸40を突設し、該入力軸40に、機枠装置８
の上部に配置した駆動用モーター55より動力を伝達すべ
く構成し、該駆動用モーター55の軸81と入力軸40との間
に、クラッチカップリング39を介装し、管形状の変更に
伴い該長方形ベッド23を回転する時に、オペレーターの
管形状変更スイッチの操作にて、該クラッチカップリン
グ39を自動的に断接させることを特徴とする鋼管の連続
製造装置。