JPS60114408A - 溶接形鋼のビード除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はビード除去の安定化と低コスト化を図った溶
接形鋼のビード除去方法及び装置に関する０ 高周波抵抗溶接法による溶接Ｈ形鋼、溶接Ｔ形鋼等の製
造においては、圧接にともなって溶接コーナ一部にビー
ドが発生する。このビードは突起となって残るため、■
四部に水、はこり等が溜り易く、ために錆が発生し易い
、■突起部が孔型切断刃物等に突き当ってトラブルが発
生し易く、かつ手作業時に怪我が起り易ハ■外観が悪く
、商品価値が低下する、■上ぬり塗装の場合、ペンキが
廻りにくく錆が発生し易い等々、問題があるので、除去
しておくことが望ましい。

従来かかるビード除去の対策としては次の（１）、（２
）の方法が行われているが、何れも問題点が多く十分な
対策とは云い難いものであった。

（１）バイト切削法 これは溶接形鋼製造ライン中にビード切削用のバイトを
設け、別の駆動装置で形鋼を移送しながら前記バイトに
よりビードを切削除去する方法であるが、次の（イ）〜
に）の問題がある。

０）バイトの欠け、摩耗が激しく寿命が短い。

（へ））　コイルとコイルの横継部においてはビードの
大きさ、形状が不安定でバイトの負荷変動が大きく、形
鋼本体を削り込むことが多い。

（ハ）オープン（不溶接部）では、連続した切削が不可
能で喰い込みが発生するため、自動的にバイトを後退、
再セットするような装置を必要とし。

このための設備費用が嵩む。

に）切削抵抗が大きく、形鋼の駆動に大きな力を必要と
する。

（２）従動ロール成形法 これは溶接直後の赤熱状態のビードを従動ロールで成形
する方法であるが、この方法によれば上記バイト切削法
での問題は解消されるが、ビード成形による小間隙がビ
ード面に発生し、例えばステンレス鋼の場合には孔触発
生の観点から採用できないという問題がある。

本発明は上記従来方法の問題をすべて解消した、ビード
切削除去対策として低コストで常に安定した効果を挙げ
ることのできる溶接形鋼のビード除去方法及び同方法に
使用するビード切削装置を提供しようとするものである
。

すなわち、本発明の要旨とするところは、（１）溶接形
鋼を長手方向に移送する移送ラインを挾んでその両側に
回転切削刃を有する切削装置を左右対称的に設けるとと
もに、その移送ラインの前記切削装置設置位置の前後に
移送形鋼を両側から挾んで定位置に安定させる対の拘束
ローラーを備える保持装置を設け、この保持装置でライ
ン上の形鋼を安定に移送しながらその溶接コーナ一部に
前記切削装置の回転刃を押圧当接して溶接ビードを切削
除去することを特徴とする溶接形鋼のビード除去方法、 （２）溶接形鋼を長手方向に移送する移送ラインと直角
に水平移動可能な移動架台と、該架台に移送ライン方向
左右に傾動可能で且つ同ライン方向前後が上下に揺動可
能に設けたフレームと、該フレームに塔載されたライン
に沿って回転する回転切削刃を有する切削装置本体と、
該本体の回転刃の回転中心軸周りに可回転に設けたブラ
ケットに一対のならいローラーを回転刃の両腕に位置し
かつその厚み中央の回転面が回転刃のそれと一致するよ
う取付けたならい機構とを備え、前記移動架台とフレー
ムの動きによりならい機構の対ローラーの両側周縁を移
送形鋼の溶接コーナ一部両側直近にならい当接させて、
切削装置本体の回転刃を溶接コーナ一部に対し所定の位
置に保ちなからビード切削除去を行うことを特徴とする
溶接形鋼のビード切削装置、にある。

次に本発明のビード除去方法及び装置を図面に基いて説
明する。

第１図は、本発明のビード除去方法の一例を示す溶接形
鋼の製造ラインの模式図である。

図において、（１）は高周波溶接機で、送り込まれてく
るウェブ材とフランジ材を連続的に溶接して形鋼となす
。（２）は送り装置で、前記溶接後の形鋼はこの送り装
置でライン下流へ向けて送り出される。

（４）は前記送り装置下流側に位置するビードの切削装
置で、図では前後２段に設置されている。（５）はこの
切削装置（４）（４）の各々の前後に位置するように配
設した保持装置である。前記切削装置（４）は、移送ラ
インを挾んでその両側に左右対称的に設けられるもので
、それぞれ回転切削刃を備える。保持装置（５）ｉ’ｊ
、移送形鋼を対の拘束ローラーで左右両側から挾んで定
位置に安定させるものである。

第３図はその一例を示しく図は片側について拘束ローラ
ーα葎のみ図示）％左右一対の拘束ローラー０３α３は
それぞれ、架台（３４）の斜めスライド面（３５）に冶
って調節ボルト（３６）の回転で移動し任意の位置に位
置決めできるようになっており、形鋼の下側溶接コーナ
一部に斜め上方から傾斜姿勢で対応当接させ、移送形鋼
を移送ラインのローラーテーブル（３７）へ押付ける傾
向をもって左右両側から挾み込み、その左右、上下の動
きを拘束する構造になっている。

前記送り装置（２）を経て送られる形鋼を、このような
保持装置（５）によって定位置に安定せしめ、この状態
で切削装置（４）の回転刃を、その移送形鋼の溶接コー
ナ一部に当接して、第２図に示すその溶接ビード（９）
の不要部分（９冨図中、（６）ハウニブ、（７）はフラ
ンジ〕を切削除去するものである。

以上に示したように回転切削刃でビード切削を行う本発
明の方法は、同じ切削法でも従来のバイトによる方法に
較べ刃物の欠けや摩耗がきわめて小さく、刃物寿命の点
で格段に勝ることになるとともに、ビード切削抵抗も大
巾に低減され、その分移送形鋼の駆動力も小さくてすむ
。また、この方法は、後述に明らかなように形鋼のオー
プン部分における刃物の喰い込みや型鋼のコイル横継部
における形鋼本体の削り込みといった不都合な事態を回
避する意味においても有効である。

本発明のビード除去方法としては以上のとおりであるが
、同法に使用する切削装置（４）についてはとぐに本発
明の提供する装置の使用が有利である。

以下はその一実施例を説明するものである。

第４図は本発明切削装置（一対）を示し、（（）は正面
図、（ロ）は側面図である。同図において、００は移動
架台で、これは形鋼の移送ラインと直角に水平移動し任
意の位置にセットし得るよう設けられる。図では、前記
ラインと直角の水平案内ねじ杆Ｑ・が基部を貫通して設
けられ、このねじ杆ａ！の回転で当該ねじ杆に沿って移
動する構造になっている０ （ト）はこの移動架台に設けられたフレームで、水平軸
（ホ）によって全体が移送ライン左右に傾動可能となっ
ており、また同時に前記水平軸翰と直角の向きの支軸０
０により移送ライン方向前後が上下に揺動可能に設けら
れている。このフレーム（ト）は、図示例ではその後端
（移送ライン上流側）と前記移動架台αののベースとの
間に設けたシリンダ装置（傾転装置）輪のロンド（ハ）
を伸縮させることによって支軸ｑ０を中心に揺動操作し
得るよう設けられている。更にまだ図示していないが、
別のシリンダ装置等によってフレーム全体の移送ライン
左右への傾き角Ｃ）を調節するよう設けられる。

（イ）は移送ラインに沿って回転する切削回転刃■ηを
備えだ切削装置本体で、これは前記フレーム（ハ）にそ
の前方側（支軸θりの移送ライン下流側）に切削回転刃
Ｑ１）の回転中心（Ｏｃがくるようにして搭載されてい
る。

以上の構成の他に、切削装置としては、前記切削回転刃
■→の両脇に位置する対のならいローラー（ト）（１）
を有するならい機構を備える。このならい機構の詳細を
第５図（（イ）は正面図、（ロ）は側面図）に示した。

すなわち同図において％翰は前記切削装置本体の回転切
削刃し■の回転軸−に回転自在に取付けたブラケットで
、回転刃の両脇に張出す腕部（３３Ｘ３３）を有してい
る。ならいローラー（ト）００はこの腕部（３３）（３
３）のそれぞれの先端に取付けられ、回転刃Ｑηの左右
両脇に位置している。なおこの対のならいローラ（１）
（イ）は、前記腕部（３３Ｘ３３）のブラケット本体（
３２）側に対する取付は高さの変更により両ローラ（ト
）（至）の回転刃Ｉ２！ηとの高さ位置関係を調整し得
る構造とすることが推奨される。ならいローラーは何れ
も、Ｕ）図に示すとおりその両側周縁（３１）（３１）
が、（−トート゛除去しようとする形鋼の溶接コーナ一
部（８）のビードをまたいでその両側のウェブ（６）面
とフランジ（７）面にならい当接させ得るよう、比較的
厚みのあるものとするとともに、その厚み中央の回転面
が前記回転刃Ｑηのそれと一致するように設けるもので
ある。

以上のような構成になる本発明のビード切削装置は、そ
の使用に当っては、まず移動架台（１５）の位置とフレ
ーム（ハ）の左右傾き角Ｃ）並びに同フレーム前方部の
高さ位置の調節により、前記対のならいローラー（至）
（１）の各々の両側周縁（３１Ｘ３１）を対象とする移
送形鋼溶接コーナ一部（８）のビードの両側直近になら
れせるようにする。この際、傾転装置（ハ）（フレーム
前方部高さ位置調節用〕により、ならいローラー（１）
（イ）を所定の圧力で弾性的に押圧当接するようにする
。これにより、回転刃Ｑηを溶接コーナ一部（８）に対
し当該部位のビード切削に最適の状態で臨ましめ、この
セント状態を保って移送形鋼の溶接ビードに対し連続的
に切削を加えるものである。

本発明の切削装置では、前記回転刃Ｑつの左右両脇に位
置するならいローラー（至）（至）を備えるならい機構
の働きで、例えば移送形鋼に多少の曲りや捩れ等がある
ようなときにも回転刃■υがそうした変形に自動追従す
ることになるから、切削作業中、ビードと回転刃の相対
的な位置関係はつねに当初設定のまま保持され、その結
果安定した美しい切削形状が期待できるものである。の
みならず、本発明装置の場合には、ビードの大きさ、形
状が不安定なコイル横継部においても、同様のならい効
果によって刃物（回転刃Ｑ◇）にかかる負荷の変動が余
りなく、切削状況はここでも安定したものとなる他、移
送形鋼のオープン部分でも、刃物の喰い込みといった事
態は避けられ、何の支障もなく切削作業を続行し得る等
のメリットがある。

なお１発明者らの経験によれば、切削装置本体の回転刃
の傾き角（のとしては４５〜７ｉ　程度が適当で、また
回転刃の回転方向は形鋼の進行と対向する方向とし、切
削速度はハイスビード鋼の場合５０〜８０１分、超硬バ
イ＋４［込みの回転刃では１００〜１５０１分とするの
が望ましく、回転刃の厚みは３＋ｏ＋以上とするのが良
い。

次に本発明の実施効果について説明する・ステンレス（
ＣＲＩＩ）の溶接Ｈ形鋼の製造ラインにおける＃１ビー
ムピンチとクーリングゾーン間に、第１図に示した本発
明法を実施するビード除去装置を設け、また比較のため
に同製造ラインの同じ個所に従来のバイト切削方式のビ
ード除去装置を設けて、それぞれ下記条件の本発明法と
従来のバイト切削法によるビード切削除去の比較試験を
行った。

試験装置としては次の通りとした。

■　本発明法 回転刃関係：モーター：　０．５５ｍ（４ｐ）／１．１
瞑（２ｐ〕回転数：　２５１％（１９ｍ／分）　４８　
ｒ　Ｐｍ（３８１分） 回転刃：２５Ｂφ×３．０朝厚 ■　形鋼オープン部分でのバイトの喰い込みに対処する
再セツト設備を使用 試験項目としては、形鋼の送り速度（３０〜４０ｍ７％
）での切削品質、作業性（刃物の負荷変動のソ 大小と停機時の対応性及び寿命、七ッＴイグ、切粉処理
）、設備コスト、ランニングコストとし、これらの評価
を第１表に示した。

第　１　表 なお、第１表中の○印は成績良好の評価、Δ印は成績が
稍々良好の評価、Ｘ印は成績が不良の評価を示すもので
ある。

第１表に見る通り、刃物の負荷変動については、バイト
切削法では形鋼のビードの大きさ、形状が不安定なコイ
ル横継部においてバイトの負荷変動が犬で形鋼本体への
削り込みが多く、×の評価であったのに対し１本発明法
は同部位においても負荷変動が小さく切削状況が安定し
ており○の評価であった。

停機時の対応については、バイト切削法ではオーブン部
分に対し連続した切削が不可能で、喰い込みが発生する
ためバイトを後退させて再セットしなければならないこ
とが操作を煩雑にし△てあったのに対し、本発明法では
起動停止時の対応が極めて円滑に行われるので○の評価
を得た。

刃の寿命については、バイト切削法ではバイトの欠け、
摩耗が激しく、超硬バイトでもその寿命は３〜１０分と
極めて短い◎これに対し回転刃は寿命が３０〜６０分（
ＳＫ）と極めて長い。

セツティング、切粉処理については従来方式と本発明方
式を比較して両者共に略々同等の手間を要しΔの評価で
あった。

切削品質については、バイト切削法は品質のバラツキが
犬で、また切粉のまくれ込みが有って、評価は○〜×と
一定しなかったが、本発明法ではならい機構によってビ
ードと刃先との相対位置が常に一定に保持され、かつ形
鋼の多少の移動に対しても追従が可能であるので安定し
た美しいビード切削面が得られた・ コストについては、バイト切削法の場合は、停機時の再
セツト設備を要し、かつ、切削抵抗が大きく形鋼の、駆
動に大きな力を要するため設備費が嵩み△であったが、
本発明法は上記再セツト設備を要さず、形鋼の駆動力も
小さくてすむことから、○と評価された。またランニン
グコストについては刃の寿命の長短、動力費用等を考慮
するとバイト切削法は×、本発明法は○と評価された。

以上の各試験項目の評価を総合した総合評価はバイト切
削法の△に対し本発明法は○と評価された。

以上のように本発明は、溶接形鋼の溶接ビードの切削除
去作業について刃物寿命の延長、ビード切削状況の改善
、設備費の低減、作業能率の向上等、多くの効果をもた
らすもので、その実用的価値はきわめて太きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する溶接形鋼の製造ラインの
一例を示す模式図、第２図はビードの切削形態を示す断
面図、第３図は形鋼の拘束装置の一例を示す断面図、第
４図０）（ロ）は本発明の切削装置の一例を示した図で
、ヒ）ｌｌ′ｉ正面図、←）は側面図、第５図ビ）伸）
は切削装置本体の回転刃とならい機構との関係を示した
図で、０）は正面図、（へ））は側面図である。 ｌ：高周波溶接機、２．１０：駆動装置、３：移送ライ
ン、４：切削装置、５′：保持装置、６：ウェブ、７：
フラ、ンジ、８：溶接コーナ一部、９：ビード、９１：
ビード切削部分、１１：矯正機、１２；切断機、１３：
拘束ローラー、１４：形鋼、１５：移動架台、１６二案
内螺子杆、１７：受台、１８：フレーム、１９．２０．
２６：回転軸、２１：回転刃、２２：切削装置本体、２
３：傾転装置、２４ニジリンダ、２５：ロッド、２７：
ならい機構、２８二回転中心軸、２９ニブラケツト、３
０：ならいローラー、３１：両側周縁。 （イ） ４図 （０） ｌｂ　ｌ−／　ｌ！：）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１〕　溶接形鋼を長手方向に移送する移送ラインを挾
   んでその両側に回転切削刃を有する切削装置を左右対称
   的に設けるとともに、その移送ラインの前記切削装置設
   置位置の前後に移送形鋼を両側から挾んで定位置に安定
   させる対の拘束ローラを備える保持装置を設け、この保
   持装置でライン上の形鋼を安定に移送しながらその溶接
   コーナ一部に前記切削装置の回転刃を当接して溶接ビー
   ボを切削除去することを特徴とする溶接形鋼のビード除
   去方法。 （２）溶接形鋼を長手方向に移送する移送ラインと直角
   に水平移動可能な移動架台ａ均と、該架台に移送ライン
   方向左右に傾動可能で且つ同ライン方向前後が上下に揺
   動可能に設けたフレーム（ト）と、該フレームに塔載さ
   れたラインに沿って回転する回転切削刃を有する切削装
   置本体１２１）と、該本体の回転刃の回転中心軸周りに
   可回転に設けたブラケット翰に一対のならいローラーを
   回転刃の両脇に位置しかつその厚み中央の回転面が回転
   刃のそれと一致するように取付けたならい機構（イ）と
   を備え、前記移動架台とフレームの動きにより前記なら
   い機構の各ローラーの両側周縁（３１Ｘ３１）を移送形
   鋼の溶接コーナ一部両側直近にならい当接させて、切削
   装置本体の回転刃を溶接コーナ一部に対し所定の位置に
   保ちなからビード切削除去を行うよう構成されてなる溶
   接形鋼のビード切削除去装置。