JPS5822284B2 - 開先加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、双頭形の開先加工装置に係り、主にＨ形鋼材
端面におけるウェブ面と両側のフランジ面との両接合隅
部および両側の７ランジ端面の開先加工を同時に処理で
きるようにしたものに関する。

鋼材における開先加工は、溶接部の機械的強度をはかる
上で重要な加工の１つである。

例えば、Ｈ形鋼材の場合では、第１図に示す如く、ウェ
ブ面１と両側のフランジ面２，３との両接合隅部に円弧
状の切欠き４，５を、両側のフランジ面２゜３の端面に
斜面状の面取り６，７を開先加工する必要がある。

従来の開先加工装置は、テーブル上に端面よりみてＨ形
にセットされたＨ形鋼材に対し、円弧状の切欠き４，５
を加工する半球状のカッタと斜面状の面取り６，７を加
工する截頭円錐状のカッタとを同時に垂直方向に昇降す
るように構成したもので、それらのカッタの昇降動作に
よってＨ形鋼材の一方側、例えば切欠き５と面取り７と
を切削加工した後、Ｈ形鋼材を反転して他方側の切欠き
４と面取り６とを切削加工する方法が採られている。

しかし、重量の重いＨ形鋼材を反転することは、作業す
る土での労力を必要とするばかりでなく、作業能率的に
も問題がある。

これらの問題を解決する方法としては、半球状のカッタ
と截頭円錐状のカッタとをＨ形鋼材の両側に設けたいわ
ゆる双頭形に構成すればよいわけであるが、単に双頭形
に構成しただけではＨ形鋼材の開先加工は正確に行なう
ことはできない。

何故なら、一般的に云って成形されたＨ形鋼材は、第２
図ａ、ｂに例示するように、両側のフランジ面２，３が
互いに不平行なものがほとんどであるから、例えば一方
のフランジ面２を垂直状にセットすると他方のフランジ
面３は垂直方向へ昇降するカッタに対して平行とはなら
ず傾斜した状態となるため、特に他方のフランジ面３に
おける面取り幅が上下端において異なるような結果とな
る。

そこで、本発明の目的は、双頭形の開先加工装置におい
て、上述した問題を解決することによシ、開先加工を能
率よくかつ正確に行なえるようにすることにある。

以下、本発明の一実施例を図面について説明する。

第３図は本実施例の全体を示す斜視図、第４図は第３図
のＩＶ−ＩＶ線方向からみた断面図、第５図は■−■線
方向からみた断面図である。

同図中１１は基台で、その前部上面に摺動テーブル１２
が幅方向に沿って形成され、その摺動テーブル１２に対
して送りつじ杆１３が平行に軸架されている。

摺動テーブル１２の一端側には一方の支持台１４ａが固
定され、他端側には他方の支持台１４ｂが摺動自在に設
けられている。

他方の支持台１４ｂの外端部下面には一側に長孔１５を
有する函体１６が取付けられ、この函体１６の内部には
前記送りねじ杆１３と螺合しかつ外面に突設したピン１
７が前記長孔１５に係合した駒体１８が嵌挿され、この
駒体１８の両端面に対してスプリング１９．２０が挿入
されている。

また、この他方の支持台１４ｂの中央部には前後側が支
軸２１によって回動自在に支持された回動台２２が設け
られている。

なお、この回動台２２は、その外端部において調節ねじ
２３に螺合したストッパー片２４が前記函体１６の上面
にて形成される支持台１４ｂと一体の支持面１６ａに当
接し常時は水平に保持され、開先加工に際しては予シじ
め調節ねじ２３を回動しストッパー片２４を上昇させ、
回動台２２を第４図反時計方向に回動した状態に設定す
るようになっている。

一方の支持台１４ａと他方の支持台１４ｂの回動台２２
とにはそれぞれ支柱２’５ａ、２５ｂが直こ角に設けら
れ、その両立柱２５ａ 、２５ｂの対向面側には蟻溝状
の案内溝２６が形成され、この各案内溝２６には上下一
対の挟持具２７．２８がそれぞれ昇降自在に挿入されて
いる。

この上下一対の挾持具２７，２８は、対向する面の内端
縁が斜ｊ面２９に形成され、クランプ用シリンダ３０の
作動によって互いに逆方向へ昇降する。

クランプ用シリンダ３０は、第６図に示す如く、一方の
給排油路３１に連通する流路３２を下面側に開口した上
蓋３３、上部枠３４、他方の給排油３路３５に連通する
流路３６を内面側に開口した中間枠３７、下部枠３８お
よび前記一方の給排油路３１に連通する流路３９を上面
側に開口した底蓋４０を順次積み重ね、その上蓋３３と
底蓋４０の底部に接合した基筒１４との間を連結杆４２
で連４結してシリンダ筒４３を形成しである。

シリンダ筒４３の上部枠３４には前記上蓋３３の中心部
を貫通したピストン田ノド４４を有する第１のピストン
４５が、下部枠３８には前記ピストンロッド４４と底蓋
４０との中心部をそれぞれ貫通したピストンロッド４６
を有する第２のピストン４７が嵌挿されている。

第１のピストン４５のピストンロッド４４の上端には前
記下方の挾持具２８が嵌合されている。

また、第２のピストン４７のピストンロッド４６の内部
には前記下方の挾持具２８を貫通し上部外周面に第４図
に示すねじ部４８を形成した昇降軸４９が嵌挿され、そ
の昇降軸４９のねじ部４８に前記上方の挾持具２７；が
螺合されているとともに、下部に前記ピストンロッド４
６の下端に当接するリング７８が取付けられている。

また、前記基筒４１の内部にはベアリング５０を介して
回転筒５１が回動自在に支持され、この回転筒５１内に
前記昇降軸４９の下端がキー５２を介して上下方向へ摺
動自在に嵌挿されている。

なお、回転筒５１の外周には図示しない電動機からの動
力をウオーム５３を介して伝達する歯車５４が設けられ
ている。

前記両立柱２５ａ、２５ｂにはそれぞれカッタ装置５５
ａ 、５５ｂが昇降自在に設けられている。

このカッタ装置５５ａ、５５ｂは、前記両立柱２５ａ、
２５ｂにそれぞれ昇降自在に設けられた減速機ユニット
５６と、その上面に設けられた電動機５７と、電動機５
７からの動力を減速機ユニット５６を介して伝達される
カッタユニット５８とから構成され、昇降用シリンダ５
９の作動によって支柱２５ａ、２５ｂを昇降動作する。

カッタユニット５８には上下２本のスピンドル６０．６
１が水平にかつ平行に軸架され、その上方のスピンドル
６０の内端に略牛球状のカッタ６２が、下方のスピンド
ル６１の内端に截頭円錐状のカッタ６３がそれぞれ取付
けられている。

両スピンドル６０．６１の軸受部は、第７図に示す如く
、ユニット本体６４の内外端部に軸受筒６５．６６が嵌
合され、この両軸受筒６５，６６間の中心にベアリング
６７を介して回転筒６８が回動自在に支持されている。

回転筒６８の外周には前記減速機ユニット５６からの動
力を伝達する歯車６９が設けられ、内周面には外端部に
めねじ７０が形成されているとともに、前記スピンドル
６０または６１が進退自在に嵌挿されている。

スピンドル６０または６１の内端部にはカッタ６２また
は６３が取付けられ、外端部には挾持筒７１と螺合する
おねじＴ２が形成されている。

挾持筒７１は、第８図に示す如く、円筒状の一端が軸方
向に沿って形成されたスリット７３によって４つに分割
され、内面に前記スピンドル６０または６１のおねじ７
２の螺合するめねじ７４が、外面にテーパー状段部７５
がそれぞれ形成されている。

そして、挾持筒７１の外周には前記回転筒６８のめねじ
７０と螺合した締付体７６が嵌合されている。

締付体７６の一端内周には前記挾持筒７１のテーパー状
段部７５を附勢するテーパー面７７が形成されている。

なお、８１は基台１の後部に設けられたローラコンベヤ
である。

次に、本実症例の作用を説明する。

開先加工に際して予じめ調節ねじ２３を回動してストッ
パー片２４を上昇させ、回動台２３を第４図鎖線で示す
ように反時計方向に回動させてストッパー片２４を函体
１６の支持面１６ａに当接し、他方の支柱２５ｂの上部
が一方の支柱２５ａに対して開拡するよう傾斜させる。

この他方の支柱２５ｂの傾斜はＨ形鋼材の通常予測され
るフランジ面の上端側が外方に向って傾斜されている場
合の最大傾斜角より少し大きく設定する。

そして、ローラコンベヤ８１によってＨ形鋼材を正面よ
りみてＨ形にした状態で搬入し、その先端を両支柱２５
ａ 、２５ｂ間に位置させた後、一方の支柱２５ａ側の
クランプ用シリンダ３０を動作させる。

つまり、他方の給排油路３５より流路３６を通じてシリ
ンダ筒４３内へ油を供給すると、第１、第２のピストン
４５．４７はそれぞれ上昇、下降動作する。

第１のピストン４５が上昇すると、そのピストンロッド
４４を介して下方の挾持具２８が案内溝２６に沿って上
昇し、Ｈ形鋼材の一方のフランジ面２の下縁に当接した
時点でＨ形鋼材の荷重との吻合により上昇動作が停止す
る。

また、第２のピストン４７が下降すると、そのピストン
ロッド４６の下端がリング７Ｂに当接して昇降軸４９を
同時に引き上げるため、上方の挾持具２７が案内溝２６
に沿って下降し、Ｈ形鋼材の一方のフランジ面２の上縁
を挾持する。

そして、この上下の挾持具２７，２８がフランジ面２の
上下縁を挾持した時点では、第１、第２のピストン４５
．４７の作用により上下の挾持具２７．２８に等しい押
圧力が作用し、その斜面２９によって一方のフランジ面
２を一方の支柱２５ａに附勢した状態で水平および垂直
方向から押圧して保持する。

なお、加工するＨ形鋼材の大きさが通常のものより小さ
い場合には、上方の挾持具２Ｔのみを予め下降させてお
くことができる。

この場合は、電動機を駆動させることにより、ウオーム
５３および歯車５４を介して回転筒５１を回動させると
、昇降軸４９が回動するため、そのねじ部４８に螺合さ
れた上方の挾持具２７が案内□溝２６に沿って下降する
。

次に、送りねじ杆１３を回動し、他方の支持台１４ｂを
摺動テーブル１２に沿って移動させ、両支柱２５ａ 、
２５ｂの間隔をＨ形鋼材の幅に合せる。

つまり送りねじ杆１３を回動すると、それに螺合された
駒体１８が軸方向に移動する。

このとき、他方の支柱２５ｂには負荷がかかつていない
から、スプリング１９．２０に圧縮されない状態で函体
１６を軸方向へ附勢しながら移動し、その函体１６の移
動に伴って他方の支持台１４ｂが移動する。

次いで他方の支柱２５ｂを設けた回動台２２を支軸２１
を中心として第４図時計方向に回動させ、Ｈ形鋼材の他
方のフランジ面３と略平行状にして他方の支柱２５ｂが
他方のクランプ面３に当接されるまで移動させる。

次に、他方のクランプ用シリンダ３０を作動させる。

この場合の動作は前述した一方のクランプ用シリンダ３
０の動作と同じである。

そして、第９図ａに示す如く、他方のクランプ用シリン
ダ３０によって上下の挾持具２７．２ＢがＨ形鋼材の他
方のフランジ面３の上下縁を挾持する過程で、両側のフ
ランジ面２，３が互いに平行でないと、既に一方のフラ
ンジ面２が一方の支柱２５ａ側に垂直に保持されている
ため他方のフランジ面３は傾斜した状態となっているか
ら、他方の支柱２５ｂはそのフランジ面３に沿って傾斜
した状態となる。

即ち、第９図すに示す如く、他方の支柱２５ｂの傾斜は
支軸２１を支点とした回動台２２の回動によって行なわ
れ、同時にその支点位置の変位、即ち他方の支持台１４
ｂの移動は函体１６内のスプリング１９．２０のいずれ
か、この場合はスプリング２０を圧縮して移動する。

このようにして、Ｈ形鋼材の両フランジ面２，３が上下
の挾持具２７．２８によってそれぞれ保持されると、両
支柱２５ａ 、２５ｂはそれぞれフランジ面２，３と平
行な状態となる。

次に、Ｈ形鋼材がセットされた後、カッタ装置５５ａ
、ｓｓｂの昇降用シリンダ５９を作動させる。

昇降用シリンダ５９が作動すると、カッタ装置５５ａ、
５５ｂはそれぞれ両支柱２５ａ、２５ｂに沿って上昇し
、第１図のような半球状のカッタ６２が両フランジ面２
．３と接するウェブ面１の両隅に円弧状の切欠き４，５
を、截頭円錐状のカッタ６３が両フランジ面２，３の端
面に面取り６゜７をそれぞれ切削加工する。

なお、Ｈ形鋼材の大きさによって肉厚が異なるため、そ
の変化に応じて両力ツタ６２．６３の相互位置を調節す
る必要がある。

この場合は、まず回転筒６８のめねじ７０に螺合してい
る締付体７６をゆるめると、締付体７６のテーパー面７
７が挾持筒７１のテーパー状段部７５よりずれて挾持筒
７１の先端がやや外側へ拡がるため、挾持筒７１のめね
じ７４に螺合しているスピンドル６０または６１のおね
じ７２を回転させることができる状態となる。

この状態で、挾持筒７１を保持し、スピンドル６０また
は６１を回転させると、両者間の螺合によってスピンド
ル６０または６１は進退する。

そして、このスピンドル６０または６１の進退によって
両力ツタ６２．６３の相互位置を。

調節した後、締付体７６を締付けると、締付体７６のテ
ーパー面７７が挾持筒７１のテーパー状段部７５を押圧
してその先端を縮径するため、挾持筒７１のめねじ７４
のスピンドル６０または６１のおねじ７２とがかみ合い
、回転筒６８、締。

何体７６、挾持筒７１およびスピンドル６０または６１
が一体となって回転する。

本発明によれば、両支柱にそれぞれ昇降自在に設けられ
た上下一対の挾持具によってＨ形鋼材の両フランジ面を
挾持すると、その両フランジ面が互いに平行でない場合
でも両支柱はそれぞれ挾持したフランジ面と平行な状態
になるため、両支柱にそれぞれ昇降自在に設けたカッタ
装置を作動させることにより、Ｈ形鋼材の端面における
開先加工を１回の操作で処理することができるとともに
、両フランジ面が互いに不平行な場合であっても常に正
確な切削加工を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は開先加工を施したＨ形鋼材の斜視図、第２図ａ
、ｂはＨ形鋼材の両フランジ面が互いに平行でない場合
の端面図、第３図は本発明の一実施例の外観を示す斜視
図、第４図は第３図ＩＶ−ＩＶ線方向からみた断面図、
第５図は第３図■−■線方向からみた断面図、第６図は
クランプ用シリンダを示す断面図、第７図はカッタユニ
ットを示す断面図、第８図はその挾持筒の斜視図、第９
図ａ。 ｂはＨ形鋼材を挾持する際の支柱の作用を説明する説明
図である。 １１・・・・・・基台、１３・・・・・・移動機構とし
ての送りねじ杆、１４ｂ・・・・・・支持台、１６ａ・
・・・・・支持面、１９．２０・・・・・・スプリング
、２２・・・・・・回動台、２３・・・・・・調節ねじ
、２４・・・・・・ストッパー片、２５ａ。 ２５ｂ・・・・・・支柱、２７．２８・・・・・・挾持
具、５５ａ。 ５５ｂ・・・・・・カッタ装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基台と、この基台に設けられた一方の支柱と、前記
   基台に前記一方の支柱に対して接離方向へ摺動自在に設
   けられた支持台と、この支持台をスプリングを介して摺
   動移動させる移動機構と、前記支持台上に回動自在に軸
   着された回動台上に取付けられ前記一方の支柱に対して
   傾倒自在に設けられた他方の支柱と、前記回動台に調節
   自在に螺合された調節ねじの下端に取付けられ前記支持
   台の支持面に当接されるストッパー片と、この両支柱の
   それぞれに昇降自在に設けられ被加工物を支柱側に附勢
   した状態で挾持する上下一対の挾持具と、前記両支柱の
   それぞれに昇降自在に設けられたカッタ装置とを具備し
   たことを特徴とする開先加工装置。