JPH091246A - 溶接管の製造方法および装置 - Google Patents
溶接管の製造方法および装置Info
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- JPH091246A JPH091246A JP7144298A JP14429895A JPH091246A JP H091246 A JPH091246 A JP H091246A JP 7144298 A JP7144298 A JP 7144298A JP 14429895 A JP14429895 A JP 14429895A JP H091246 A JPH091246 A JP H091246A
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Abstract
装置を提供する。 【構成】 ケージロール7,7…の軸方向に作用する荷
重を検出し、該荷重が減少するように前記ケージロール
7,7…の回転軸の方向を、ケージロールの回転軸とラ
イン方向とがなす面上で反時計方向あるいは時計方向に
傾斜させて造管することにより、ロールマークの発生が
なく、外観が美麗な溶接管の製造を可能にする。
Description
び装置に関するものである。
管の製造ラインとしては、通常、図3、図4に示すよう
な成形装置100 が用いられる。この成形装置100 は、上
流から下流すなわち矢示F方向へ、ロール幅が順次に小
さくなる複数のインナロール101 …を配し、また、その
左右両側にケージロール102 …,102 …を成形状況に適
合する高さおよび幅方向位置に配列してなり、それらの
インナロール101 …,ケージロール102 …,102 …によ
り、送り込まれた帯板1に対し内外から力を加えて、該
帯板1をU字状に、そして円形状の素管1Aへと次第に
屈曲させる。
2 …,102 …は、図5に示すようなロール面が凸曲面の
もの(例えば特開昭59−202122号公報参照)と、図6に
示すようなフラット面のもの(例えば特開昭60−174216
号公報参照)、さらに図7に示すような凹曲面のもの
(例えば特開平3−174922号公報参照)とがあり、いず
れも各種の製管サイズに兼用可能とされる。
クラスタロールを配設した溶接管の製造ラインが用いら
れているが、このラインは、通常、図8に示すような成
形装置110 が用いられる。すなわち、この成形装置110
は、上下一対の水平ロールで構成される複数段の第1ブ
レークダウンロール111 …と、その下流に配設される上
下一対の水平ロールで構成される第2ブレークダウンロ
ール112 と、この第2ブレークダウンロール112 を挟ん
で設けられる左右一対の垂直ロールで構成される複数段
のクラスタロール113 …と、それに後続する上下一対の
水平ロールで構成される複数段のフィンパスロール114
…とからなり、帯板1を円形状の素管1Aへと次第に屈
曲させる。なお、クラスタロール113 は、単一曲率のロ
ールや、図9に示すような多角形を基本とする伸開曲線
を断面形状とするロールが用いられる(例えば特開昭62
−158528号公報参照)。
ジロール成形方式の成形装置100 におけるケージロール
102 …,102 …に、上記特開昭59−202122号公報および
特開昭60−174216号公報のようにロール曲面が凸曲面あ
るいはフラット面のものを使用すると、成形された管の
ロール接触部が筋状にフラット化して管の真円度が悪く
なり、形状品質が悪い。
にロール曲面が凹曲面のものを使用すると、管のフラッ
ト化が改善され真円度の向上は図られるが、ステンレス
鋼等のようにロールの焼き付き現象が生じ易い鋼種でし
かも管製品の表面性状が鏡面仕上げなみに要求される場
合、管の表面にロールマークが転写され、その要求品質
を確保することは難しい。そこで、ソリブル油等でロー
ル潤滑すれば、ロールの焼き付きが抑制されロールマー
クの転写は無くなり外観品質上の問題は解決されるが、
ステンレス鋼等の溶接難材にロール潤滑することは溶接
品質上好ましくなく、この潤滑剤の影響で溶接が不安定
になり溶接部の強度が劣化する恐れがある。
形装置110 の場合もステンレス鋼等を無潤滑で造管する
とロールマークが発生し易い。また、従来のケージロー
ル102 …,102 …を配列した成形装置100 およびクラス
タロール113 …を配列した成形装置110 のいずれも、成
形中の帯板が円周方向にローリングし易いという欠点も
ある。
術として、例えば特開平6−328148号公報に、ケージロ
ールの回転軸の方向を材料がケージロール接触面を通過
する際に生じる上下方向の滑りが減少する方向に傾斜さ
せる技術が開示されている。すなわち、具体的にはライ
ン方向に対するケージロール接触点の材料進行角度とケ
ージロールの回転方向角度のずれ量が5°以下となるよ
うにケージロール回転軸を傾斜させるものである。しか
し、実際にはミル稼働中にケージロールと材料の接触点
を検出することが難しく、ケージロール接触点の材料進
行角度を正確には測定できないため、ケージロールと材
料間の滑りを確実に減少させることに無理があり、ロー
ルマークや帯板のローリングを完全に抑制できる技術に
は適しない。
べくなされたものであり、成形を安定化させ優れた外観
品質ならびに溶接品質を確保し得る溶接管の製造方法お
よび装置を提供することを目的とするものである。
またはクラスタロール成形方式による溶接管の製造方法
において、前記ケージロールまたはクラスタロールの軸
方向に作用する荷重を検出し、該荷重が減少するように
前記ケージロールまたはクラスタロールの回転軸の方向
を前記ケージロールまたはクラスタロールの回転軸とラ
イン方向とがなす面上で反時計方向あるいは時計方向に
傾斜させて造管することを特徴とする溶接管の製造方法
である。
らなるエッジベンドロールと、上下一対の水平ロールか
らなる複数段のセンタベンドロールと、該センタベンド
ロールの両側に配列される左右一対のロールからなる複
数のケージロールと、上下一対の水平ロールからなる複
数段のフィンパスロールと、上下一対の水平ロールから
なるロータリシームガイドロールと、高周波溶接機と、
左右一対の垂直ロールからなるスクイズロールとで構成
される成形装置を用いて溶接管を製造する装置におい
て、前記ケージロールのロール本体を軸支するヨークの
上面および下面に荷重検出器を装着して、前記ケージロ
ールの軸方向荷重を検出することを特徴とする溶接管の
製造装置である。
わりにクラスタロールを用い、該クラスタロールのロー
ル本体を軸支するヨークに荷重検出器を装着するように
してもよい。
任意の点、例えば、エッジ部1eおよびサイド部1fの
高さ推移の一例を示す線図である。なお、この図10にお
いて、管のボトムライン1bの高さは一定である。図10
より、ケージロールまたはクラスタロール(以下、この
作用の項ではケージロール、クラスタロールをまとめて
単にロールと称する)が配列される上流粗成形域におけ
る素管1Aの円周方向の任意の点の高さは、上流から中
流にかけて増加し、中流でピークを迎え、下流になると
減少する傾向にある。
ールCRの回転軸CRa の方向Zは、ライン方向Fに対
し直角であるため、材料との接触部におけるロールCR
の回転方向Rは常にライン方向Fを向き、接触部におけ
る材料の進行方向Mと異なる。したがって、材料が個々
のロールCRに接触し通過する際、材料はロール面を上
下方向に滑り、ロールCRと材料の間には上下方向の摩
擦力Sが発生する。ステンレス鋼等のようにロールの焼
き付き現象が生じ易い鋼種をロール無潤滑で造管する
と、ロールCRと材料の上下方向の摩擦力Sが大きくな
り、ロールマークが生じる原因となる。また、上下方向
の摩擦力SはロールCR側からみれば材料を上下方向に
押す力となるため、帯板のキャンバなどの理由で左右ロ
ールの力のバランスがくずれたとき帯板のローリングを
増大させる原因となる。
安定性(帯板のローリング)の面で悪影響を及ぼすロー
ルと材料間に発生する上下方向の摩擦力Sに着目し、こ
の摩擦力Sを確実に減少させる技術を知見した。すなわ
ち、本発明法はロールCRの上面および下面に荷重検出
器を装着して、ロールCRの軸方向に作用する荷重(以
下、ロール軸方向荷重という)P(≒上下方向の摩擦力
S)を検出し、ロール軸方向荷重Pが減少するようにロ
ールCRの回転軸CRa の方向を、ロールCRの回転軸
CRa とライン方向Fとがなす面上で図12に示すように
反時計方向に、あるいは図13に示すように時計方向に傾
斜せしめることにより、結果的にロール接触部における
材料の進行方向MとロールCRの回転方向Rをほぼ一致
させることができる。これにより、材料がロール接触面
を通過する際の上下方向の滑りが小さくなり、ステンレ
ス鋼等をロール無潤滑で造管してもロールマークは生じ
ないし、また帯板のローリングも発生しにくい。
に、造管対象材の板厚t、外径D、材料の降伏強度σy
および摩擦係数μの各物理的特性が大きいほど増加する
傾向にあり、このロール軸方向荷重Pを減少させて0レ
ベルにするためには、ロール軸の傾斜角度αを、図15に
示すように、前記した造管対象材の各物理的特性が大き
いほど大きくする必要がある。また、ロール軸方向荷重
Pは、ライン長さ、スタンド数、帯板の曲げ角度配分な
どのパススケジュールにより異なるため、パススケジュ
ールに応じて回転軸の傾斜角度を調整する必要がある。
このように造管対象材やパススケジュールによりロール
軸方向荷重Pは異なるが、要はロール軸の傾斜角度を調
整して軸方向荷重Pを0レベルにしてやればよい。
して詳しく説明する。図1は、本発明の実施例における
溶接管の製造装置の概要を示す側面図である。この図に
おいて、2はエッジベンドロール、3は第1センタベン
ドロール、4は第2センタベンドロール、5は第3セン
タベンドロール、6は第4センタベンドロール、7はこ
れらのロールの両側に配列されたケージロール、8は第
1フィンパスロール、9は第2フィンパスロールであ
る。10はロータリシームガイドロール、11は高周波溶接
機、12はスクイズロールである。
ル2、第1センタベンドロール3、第2ないし第4セン
タベンドロール4〜6、第1および第2フィンパスロー
ル8,9およびロータリシームガイドロール10は、いず
れも上ロールと下ロールからなり、複数のケージロール
7,7…とスクイズロール12は、左ロールと右ロールと
が対をなして構成される。
形装置20を用いて素管を成形して、溶接管を製造する場
合は、矢示F方向に図示しない帯板1を送り込み、ま
ず、エッジベンドロール2によってその素管エッジ部を
曲げ加工し、第1センタベンドロール3で素管サイド部
をわずかに曲げ加工し、第2ないし第4センタベンドロ
ール4〜6で帯板1の素管サイド部と素管ボトム部との
境界部ないし素管ボトム部を圧下拘束するとともに、ケ
ージロール7,7…で素管エッジ部ないし素管サイド部
に両側から側圧を加えることにより断面小判状の素管1
Aに成形する。
8,9で、その素管1Aを圧下成形して、素管サイド部
を張り出させるとともに、素管エッジ部および上記各境
界部を曲げ・曲げ戻し加工し、円形状に近づけ、ロータ
リシームガイドロール10で素管1Aの溶接姿勢を整え、
高周波溶接機11で継目に溶接電流を流して加熱溶融さ
せ、スクイズロール12でその継目をアプセット接合す
る。
両側に配列し、それぞれのロールは別個に回転軸の方向
を、該ロールの回転軸とライン方向Fとがなす面上で反
時計方向あるいは時計方向に傾斜調整可能な構造とされ
る。また、各ケージロール7,7…は、図2(a) ,(b)
に示すように、ロール本体13の回転軸14を軸支するヨー
ク15を介してロールチョック16で支持する構造とされる
が、そのヨーク15の上面と下面にそれぞれ荷重検出器1
7, 17を装着しておき、この荷重検出器17, 17によって
ロール軸方向荷重P(≒上下方向の摩擦力S)が検出で
きるようにする。そして、ロール軸方向の荷重検出値が
0レベルになるように、ロール本体13の回転軸14の方向
を、ロール本体13の回転軸14とライン方向Fとがなす面
上で反時計方向あるいは時計方向に傾斜調整する(前出
図12、図13参照)。なお、ケージロール7には、外径サ
イズ兼用のための手段として、図示はしないがロールの
進退調整手段、昇降調整手段も付加されている。
…を12個備えた本発明の成形装置20によって、板厚 0.8
〜3.0mm のステンレス鋼帯を用いて外径 22.22〜60.5mm
φの溶接管をロール無潤滑で製造したところ、ケージロ
ールによるロールマークの発生が全くなく、外観が美麗
で、品質良好な鋼管を製造することができた。なお、上
記実施例はケージロールを備えた成形装置を用いた場合
について述べたが、本発明はこれに限るものではなく、
成形装置にクラスタロールを用いた場合にも同様に適用
し得ることは言うまでもない。
ケージロールまたはクラスタロールの軸方向に作用する
荷重が減少するように該ロールの回転軸の方向を該ロー
ルの回転軸とライン方向とがなす面上で反時計方向ある
いは時計方向に傾斜させて造管することにより、溶接管
の表面にロールマークを発生させることはなく、外観を
美麗にでき、品質を向上させることが可能である。
要を示す側面図である。
の一例を模式的に示す(a) 側面図、(b) 平面図である。
ある。
成形状態を示す模式図である。
よる成形状態を示す模式図である。
成形状態を示す模式図である。
斜視図である。
る成形状態を示す模式図である。
の推移の一例を示した説明図である。
の設定状態を示す模式図である。
ル)を反時計方向に傾斜した状態を示す模式図である。
ル)を時計方向に傾斜した状態を示す模式図である。
の関係を示す特性図である。
との関係を示す特性図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 ケージロールまたはクラスタロール成形
方式による溶接管の製造方法において、 前記ケージロールまたはクラスタロールの軸方向に作用
する荷重を検出し、該荷重が減少するように前記ケージ
ロールまたはクラスタロールの回転軸の方向を前記ケー
ジロールまたはクラスタロールの回転軸とライン方向と
がなす面上で反時計方向あるいは時計方向に傾斜させて
造管することを特徴とする溶接管の製造方法。 - 【請求項2】 上下一対の水平ロールからなるエッジベ
ンドロールと、上下一対の水平ロールからなる複数段の
センタベンドロールと、該センタベンドロールの両側に
配列される左右一対のロールからなる複数のケージロー
ルと、上下一対の水平ロールからなる複数段のフィンパ
スロールと、上下一対の水平ロールからなるロータリシ
ームガイドロールと、高周波溶接機と、左右一対の垂直
ロールからなるスクイズロールとで構成される成形装置
を用いて溶接管を製造する装置において、 前記ケージロールのロール本体を軸支するヨークの上面
および下面に荷重検出器を装着して、前記ケージロール
の軸方向荷重を検出することを特徴とする溶接管の製造
装置。 - 【請求項3】 前記成形装置に、ケージロールの代わり
にクラスタロールを用い、該クラスタロールのロール本
体を軸支するヨークに荷重検出器を装着したことを特徴
とする請求項2記載の溶接管の製造装置。
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