JPH09122929A - 溶接ｈ形鋼のビード除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 ビード形状に左右されず且つ材料先端部に
おいても安定したビード除去性能を有し、しかも安価で
コンパクトな溶接Ｈ形鋼のビード除去装置を提供する。 【解決手段】 傾斜したガイド面29を備えた昇降式のフ
レーム23と、該フレームに一端を固定され他端が前記ガ
イド面上を前後にスライド可能に配設されたサポートフ
レーム30と、該サポートフレームに搭載された駆動式の
押圧ローラ21とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は形鋼のビード除去装
置に関し、特に圧延・引き抜きでなく、板材の溶接・溶
着・圧着により製造される溶接Ｈ形鋼のビード除去装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】形鋼は、Ｈ形鋼を例にとれば、連鋳又は
分塊圧延工程で図６に示すような断面形状に成形された
ブルーム、ビームブランクあるいはスラブ等の素材を、
図５に示すような配置の熱間圧延ラインに乗せ、加熱炉
１で圧延に適した温度に加熱した後、粗圧延機２、１基
又は複数基のユニバーサルミルとエッジャミルからなる
粗ユニバーサルミル群３、仕上ユニバーサルミル４にて
熱間圧延成形し、引き続きホットソーで所定の長さに切
断する、所謂熱間成形プロセスで製造されるのが普通で
ある。

【０００３】これに対し、特に大型サイズのＨ形鋼の製
造では、３枚の板材乃至コイル材をＨ又はＩ形にセット
してその隅部を溶接、溶着又は圧着（以下「溶接」で総
称する）する所謂冷間成形プロセスが一般に採用されて
いる。ところで、近年の建築構造物の組立においては、
溶接作業の機械化・省力化のため自動溶接機等の使用が
不可欠であり、これに適した小形サイズ（ウエブ高さ≦
４００mm，フランジ幅≦２００mm）のＨ形鋼に対し、そ
の寸法精度への要求は図７に示すように特に厳しいもの
となっている。

【０００４】しかしながら、熱間成形プロセスでは、設
備の構成精度及び剛性、制御精度、熱間材のメタルフロ
ー等の要因により形鋼製品の断面寸法精度に限界があ
り、ユーザの要求通りの精度が得難いため、高寸法精度
を確保し易い冷間成形プロセス、すなわち３枚の板材乃
至コイル材を溶接成形する溶接Ｈ形鋼製造プロセスに頼
らざるを得なくなってきた。

【０００５】溶接Ｈ形鋼の一般的な製造ラインの配置図
を図８に示す。図８を用いて溶接Ｈ形鋼の製造プロセス
を説明する。板矯正機11により矯正された上下のフラン
ジ用板材12及びウエブ用板材13の計３枚の板材のうち、
フランジ用板材12は直接溶接機15に送られるが、ウエブ
用板材13は圧着溶接部の強度確保のために、ウエブアッ
プセッタ14に送られ、そこでロール圧下により幅方向端
部（ライン上では上下端部）を図９に示すようなドッグ
ボーン形状に成形された後に溶接機15に送られる。そし
て溶接機15において高周波抵抗加熱により、ウエブ用板
材13の上下端部及びフランジ用板材12の中央部近傍を１
２００〜１３５０℃に加熱し圧着接合する。このように
してＩ形状に接合成形されたＨ形鋼５は、竪方向矯正機
16、横方向矯正機17を順次通過しながら矯正成形され
る。

【０００６】上記製造プロセスで派生する問題は、図10
に示すようにＨ形鋼の隅部に、溶着によって押し出され
た「ビード」と称される突起物が生じ易いことである。
このビードは、Ｈ形鋼の強度を不安定にし且つ美観も損
ねるので忌み嫌われる。こうしたビードを除去するため
の従来技術として、赤熱状態にあるビードを非駆動式
のロールで圧潰する（特開昭56-62682号公報参照）、
回転切削刃を有する切削装置でビードを切削除去する
（特公昭63-59804号公報参照）、プラズマアークによ
りビードを溶融除去する（特開平4-262897号公報参
照）、等が知られている。

【０００７】しかしながら、これら従来技術には以下の
ような問題がある。すなわち、の方式では、特に材料
の先端部からビードを除去する場合にビードの形状によ
っては抵抗が大きく噛み止まりとなったり、またビード
が十分除去できないことがある。更にロールも摩耗しや
すくその交換のためにライン停止の頻度が高い。の方
式では、Ｈ形鋼の長手方向に不連続又は不均一に生じた
ビードの場合、切削刃が折損し易く、また摩耗も激しい
ため連続使用できずライン停止が発生する。の方式
は、設備費が嵩み且つスラグ・排ガス等の処理を要する
から投資面、スペース面で問題が多い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術の問
題点に鑑み、本発明は、ビード形状に左右されず且つ材
料先端部においても安定したビード除去性能を有し、し
かも安価でコンパクトな溶接Ｈ形鋼のビード除去装置を
提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、傾斜したガイ
ド面を備えた昇降式のフレームと、該フレームに一端を
固定され他端が前記ガイド面上を前後にスライド可能に
配設されたサポートフレームと、該サポートフレームに
搭載された駆動式の押圧ローラとからなることを特徴と
する溶接Ｈ形鋼のビード除去装置である。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の溶接Ｈ形鋼のビ
ード除去装置に係る下部ビード除去装置の断面図であ
る。図１において、５は溶接成形されたＨ形鋼、31はＨ
形鋼５の下フランジを支える下部ガイドローラ、20は下
部ビード除去装置、21は押圧ローラ、22は昇降シリン
ダ、23はフレーム、24はガイドロッド、25はガイド、26
は固定架台、27はモータ、28はスライドシリンダ、29は
ガイド面、30はサポートフレームである。

【００１１】図２は、本発明の溶接Ｈ形鋼のビード除去
装置に係る上部ビード除去装置の断面図である。図２に
おいて、５は溶接成形されたＨ形鋼、51はＨ形鋼５の上
フランジを抑える上部抑えピンチロール、40は上部ビー
ド除去装置、41は押圧ローラ、42は昇降シリンダ、43は
フレーム、44はガイドロッド、45はガイド、46は固定架
台、47はモータ、48はスライドシリンダ、49はガイド
面、50はサポートフレームである。

【００１２】図１及び図２に示すように、本発明は、傾
斜したガイド面29，49を備えた昇降式のフレーム23，43
と、該フレーム23，43に一端を固定され他端が前記ガイ
ド面29，49上を前後にスライド可能に配設されたサポー
トフレーム30，50と、該サポートフレーム30，50に搭載
された駆動式の押圧ローラ21，41とからなることを特徴
とする溶接Ｈ形鋼のビード除去装置である。

【００１３】本発明は、このような駆動式ビード押し込
みローラ方式を採用したので、以下の実施例で詳述する
ように、Ｈ形鋼５の隅部のビードに対し適切な押圧力を
付与できる位置で接触し、且つ離間待機でき、更に押圧
ローラの駆動力により、先端部におけるビード形状が抵
抗の大きいものであってもこの抵抗に打ち勝ってスムー
ズにビードを圧潰することができる。

【００１４】

【実施例】図３は、溶接Ｈ形鋼製造ライン上での本発明
のビード除去装置の配置図である。図３では下部ビード
除去装置20を前側、上部ビード除去装置40を後側とし夫
々ラインの左右に１対配置したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、適宜前後の位置を交換できる。こ
こに、図３におけるＡＡ矢視及びＢＢ矢視が夫々前掲し
た図１及び図２に対応する。また、図４は、ビードに対
する押圧ローラの相対位置の説明図である。なお、図３
及び図４において前掲図と同一部材には同一符号を付
し、説明を省略する。図１〜図４を用いて本発明のビー
ド除去装置の動作を以下に説明する。

【００１５】ウエブ部をガイドするウエブガイドローラ
19により、右から左への矢印方向に案内・搬送された溶
接済のＨ形鋼５は、先ず下部ビード除去装置20に入る。
Ｈ形鋼を支える下部ガイドローラ31のレベルは固定され
ている。フランジ厚みの変化に伴うビード位置の変化に
応じた押圧ローラ21の位置決めを水平方向のブレなく精
度よく行うため、フレーム23の底面にガイドロッド24を
配設し、これを固定架台26の上面に設けたガイド25に嵌
合させた状態で昇降シリンダ22を昇降させることによ
り、サポートフレーム30を介して押圧ローラ21を搭載し
たフレーム23の上下位置を調整する構成とした。

【００１６】押圧ローラ21はＨ形鋼５の搬入前には、図
４に示されるようにフランジ厚みに応じた所定の待機位
置にセットされている。図示しない検出器でＨ形鋼５の
先端が検出されると、先ずモータ27が起動して押圧ロー
ラ21を回転させ、次にスライドシリンダ28が駆動して、
押圧ローラ21を搭載したサポートフレーム30をガイド面
29に沿わせて前進させ、図４に示されるように押圧ロー
ラ21の周縁がビード６に対し適切な押圧力をもって接触
する作業位置で停止させる。押圧ローラ21はこの作業位
置でビード６を押圧して圧壊する。

【００１７】次いで、Ｈ形鋼５は上部ビード除去装置40
に入る。上部ビード除去装置40においては、Ｈ形鋼５の
位置の固定を下部ガイドローラ31に代えて上部抑えピン
チロール51により行うこと、及び図４に示されるように
押圧ロ−ラの待機位置に対する作業位置が互いにほぼ対
称的、つまり下部ビードの押圧ローラ21では作業位置が
待機位置の左下であるのに対し、上部ビードの押圧ロー
ラ41では作業位置が待機位置の右上であること以外は下
部ビード除去装置20と同一構成であり、動作も以下に述
べるように同一である。

【００１８】固定架台46の上面に設けたガイド45に嵌合
するガイドロッド44を底面に配設したフレーム43は、昇
降シリンダ42によりウエブ幅及びフランジ厚みに応じて
所定高さ位置にセットされ、同時にサポートフレーム50
を介してフレーム43に搭載された押圧ローラ41も図４に
示されるような所定の待機位置にセットされている。Ｈ
形鋼５の先端が図示しない検出器により検出されると上
部抑えピンチロール51が待機位置から下降し、Ｈ形鋼５
を固定し且つ押圧ローラ41の押圧力に対する反力壁とし
て働く。次いでモータ47が起動して押圧ローラ41を回転
させ、次にスライドシリンダ48が駆動して、押圧ローラ
41を搭載したサポートフレーム50をガイド面49に沿わせ
て前進させ、図４に示されるように押圧ローラ41の周縁
がビード６に対し適切な押圧力をもって接触する作業位
置で停止させる。押圧ローラ41はこの作業位置でビード
６を押圧して圧壊する。

【００１９】本発明のビード除去装置を、図８に示す製
造ラインにおいて溶接機15の後段に図３に示したように
配置し、Ｈ１００×１００〜Ｈ３００×１５０のサイズ
の溶接Ｈ形鋼のビード除去を実施したところ、従来問題
であった被処理材先端における引っ掛かりはなく、且つ
不均一に伸びたビードであっても抵抗なく連続的且つ安
定的に自動除去することができた。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように、駆動式ビード押し込
みローラ方式を採用した本発明によれば、溶接Ｈ形鋼の
ビード形状が不均一であっても確実にこれを除去でき且
つ被処理材先端から連続的・安定的に除去することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溶接Ｈ形鋼のビード除去装置に係る下
部ビード除去装置の断面図である。

【図２】本発明の溶接Ｈ形鋼のビード除去装置に係る上
部ビード除去装置の断面図である。

【図３】溶接Ｈ形鋼製造ライン上での本発明のビード除
去装置の配置図である。

【図４】ビードに対する押圧ローラの相対位置の説明図
である。

【図５】Ｈ形鋼の熱間圧延ラインの配置図である。

【図６】Ｈ形鋼の素材の断面図である。

【図７】溶接Ｈ形鋼の寸法・形状許容差の説明図であ
る。

【図８】溶接Ｈ形鋼の製造ラインの配置図である。

【図９】溶接Ｈ形鋼成形前のウエブの断面図である。

【図10】ビードの説明図である。

【符号の説明】

１ 加熱炉 ２ 粗圧延機 ３ 粗ユニバーサルミル群 ４ 仕上ユニバーサルミル ５ Ｈ形鋼 11 板矯正機 12 フランジ用板（コイル）材 13 ウエブ用板（コイル）材 14 ウエブアップセッタ 15 溶接機 16 竪方向矯正機 17 横方向矯正機 19 ウエブガイドローラ 20 下部ビード除去装置 21，41 押圧ローラ 22，42 昇降シリンダ 23，43 フレーム 24，44 ガイドロッド 25，45 ガイド 26，46 固定架台 27，47 モータ 28，48 スライドシリンダ 29，49 ガイド面 30，50 サポートフレーム 31 下部ガイドローラ 40 上部ビード除去装置 51 上部抑えピンチロール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 傾斜したガイド面を備えた昇降式のフレ
   ームと、該フレームに一端を固定され他端が前記ガイド
   面上を前後にスライド可能に配設されたサポートフレー
   ムと、該サポートフレームに搭載された駆動式の押圧ロ
   ーラとからなることを特徴とする溶接Ｈ形鋼のビード除
   去装置。