JPS60196221A - 鋼管の連続製造装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本件発明は、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なう電
縫鋼管の連続的製造の装置に関するものである。

（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開昭５７−７００２
８号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
鋼管を小量づつ生産するには、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、成形ロールや
、溶接ロールや整形ロール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ルや、溶接ロー
ルや成形ロールを交換する必要があったのである。

（ハ）発明の目的 本件発明は、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、小量の鋼管を作る際にもロ
ールの交換段取り時間の少ない連続製造装置とすべく構
成したものであり、回転後に一定の位置ヘロックして固
定可能な多角形のヘッドを機枠装置に枢支し−この各多
角形の面毎に、一連の成形、溶接、整形ロールを取付は
可能とし、段取りがえをする場合にはこの多角形ヘッド
を油圧モーターにて回転して、所望のロール部を所定の
位置に配置することにより格段に段取り時間を短くし、
多品種小量生産を可能とし、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ものである。

（ニ）発明の構成 本件発明の目的は以上の如くであり、添付の図面に示し
た実施例の構成に基づいて、本件発明の詳細な説明をす
ると。

第１図は本発明の連続製造装置の全体レイアラ・トを示
す図面、第２図はフォーミング（成形）部及びウェルデ
ィング（溶接）部の前面図、第３図はサイジング（整形
）部の前面図、第４図はフォーミング（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図はフォーミング部のヘッドを示す拡大側面断面図、
第７し１、第８図は帯板から鋼管へとロールにて成形さ
れてゆく状態を示すＷ面図と側面図、第９図は同じ（各
ロール部における帯板の側面断面図である。

一般に、継目を溶接する電縫鋼管のローラー成形は、そ
の成形ステップに従って、ブレークダウン成形、クラス
クー成形、フィンバス成形し２、スクイズロール部にて
溶接を行なう。この後で冷却後に管形状を真円又は角形
にする為に、サイジングを整形ロールにて行なうのであ
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ない、次第に曲げ曲率を大きく
してゆ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
説明すると。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−４から
の帯板が、成形ローラーより成るフォーミング部と電縫
部、即ちウェルディング部が一体化されたフォーミング
・ウェルディング装置へに供給される。フォーミング・
ウェルディング部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、
整形ロール構成されたサイジング装置Ｂに供給される。

サイジング装置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。

本件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フォーミング・ウェルディ
ング装置Ａと、サイジング装置Ｂの構成に関するもので
ある。即ち連続製造装置のうち、フォーミング・ウェル
ディング装置Ａと、サイジング装置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、簡単な操作で対応できたり、殆んど同じ状
態で交換する必要もない装置なのである。

これに対して、フォーミング・ウェルディング装置Ａと
、サイジング装置Ｂの各ロールは、管径の大小や、肉厚
の変更に応して何十ケ所ものロールを交換する必要があ
るのである。

本件発明は１．このロールの交換をワンタンチにて行な
う為に回転する多角形ヘットを設け、該多角形ベッドに
各サイズ毎のロール連を何組か装着しておき、必要毎に
この多角形ヘッドをスイッチにて回転させるだけで、何
十ケ所のロールのワンタッチ交換を可能としたものであ
る。又、装着された、ロール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、並行して、ロー
ル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ヘッドの回転のみで行えるよう
にしたものである。

第２図のフォーミング・ウェルディング装置Ａと、第３
図のサイジング装置Ｂについて説明すると。

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ベッド２３
が、左右端に軸受装置にて支持枢支されて回転可能とさ
れている。そして、この正四角形のベッド２３には第４
図、第６図に開示されている如く、回転してオペレータ
ー側である前面に出て来た時に正常な位置となる如（に
、４組のフォーミング用のロール装置９ａ・９ｂ・９ｃ
・９ｄが装着されている。そして、４組それぞれに入力
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
のクラノヂ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。

第１図においては帯板の供給方向から順に、第１ブレー
クダウンローラー装置９、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１１．３ブレークダ
ウンローラー装置１２、第１クラスクーローラー装置１
３、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、と粗成形用のローラー装置が配置さ
れている。

この粗成形後に、第１フインバスローラー装置１６、第
２フインバスローラー装置１７、第３フインハスローラ
ー装置１８の３組のフィンパスローラー装置にて、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
リットバイブのスリットシームが、正確に次のスクイズ
ロール装置２０に送られるように制御している。スクイ
ズロール装置は、電縫溶接を行なうロール装置でありエ
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、このスクイズロール装
置２０での溶接可能とし、シーム部を溶接する。２１は
ビートカッター装置であり、電縫溶接後にシームの上に
盛り上る溶接ビードを切削して、正確な曲面とするもの
である。次の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からサイ
ジング装置Ｂへ送るものである。

クーリング装置は、成形、溶接待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
し乍ら冷却する。クーリング装置を出た後の管は、サイ
ジング装置にて正しい円形又は角形に矯正される。

サイジングローラー装置の構造は第６図のローラー４１
・４２に示されており、このような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。

第３図においては、成形後の管の供給側から第１左右整
形ローラー装置２６、第１上下整形ローラー装置２７の
順に、第２左右２８、第２上下２９、第３左右３０、第
３上下３１、第４左右３２、第４上下３３と４組の左右
上下矯正ローラー装置が配置されている。

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。

このように、整形用のローラー装置も、機枠装置２５に
左右に枢支軸受された正四角形のヘッド２４に４組が装
着されているのである。

この正四角形のベッド２３・２４の内部右端には、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に油圧モーター装置４６・４８の駆動ギヤ５２が
噛合している。オペレーターのスイ・ノチ操作により、
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、油圧ロックシ
リンダー４５・４６により位置決めノックビンが抜かれ
、回転の終了と共に再度位置決め）・ツクビンがノック
孔に嵌入し、正確なヘッド２３・２４の位置を確保する
のである。

又、オペレーターのスイッチ操作にて第５図に示す、ロ
ール駆動クラッチ装置の自動的に断接されるのである。

第５図において、クラ・ノチシリンダー３５がスイッチ
の操作と共に作動し、アーム３８、シフクー３７を介し
て、カンプリンタ３９を上下動し、人力軸４０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・ノドされた後には、逆の動作
をして自動的にカンプリング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のモーターであ
る。

本実施例においては、ブレークダウンローラーや、上下
整形ローラーや、フィンパスローラー等はモーターにて
駆動力を与えているが、左右方向のローラーであるクラ
スターロールや左右整形ローラーは駆動していない。

（ポ）発明の作用 以上のような構成において本件発明の詳細な説明すると
。

管径を変更する必要のある場合には、オペレーターば予
しめ現在使用中のローラー装置以外のヘッドの面にロー
ラーを装着し、帯板をストリップ７キユムレーターの後
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ビンか抜
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ヘノＦ’２３　２４を回転するの
である。油圧モーターは、４分の１回転の終わりが近づ
くと微速回転となり、正確な位置に止まるように減速弁
装置が設りられている。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」回転を行なうの
である。

フォーミング・ウェルディング装置と、サイジング装置
は同時に回転すべく構成している。

又、高周波溶接装置２３も、カンプリングと、位置決め
ノックビンの動きにつれて、ヘ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なうと、第７図、第
８図、第９図の如く、ブレークダウンロール６０・６１
・６２とクラスクーロール６３・６４・６５・６６によ
り粗成形が行われ、次にフィンバスロールによりシーム
部の曲率が正確に成形されて、シームガイドロール７０
に送られるのである。次にスクイズロールにて電縫溶接
され、ビーｌ−力ソターにて溶接ビードを落とした後に
、第６図のザイジングロール４１・４２の上下左右８組
の組合せにより正確な円形に整形されるのである。

（へ）発明の効果 以上の如（、本件発明は帯板を連続的に供給し、ロール
にて管状に徐々に成形し、シーム部を溶接後に整形を行
なう装置において、成形用ロール、又は溶接装置、又は
整形ロール等を機枠装置に対して、固定可能なヘッドに
複数組配置し、管形状の変更に伴い、該ヘットを回転す
ることにより各ロールを同時に交換可能としたので、管
の連続装置プラントにおいて、多品種小量生産を次々に
行い、管の在庫を少なくして、必要量のみを必要な時に
供給しようとする際に、１つのラインのプラントを有効
に使うことができ、プラントの稼動中にも、ヘットの逆
の位置でロール等を並行して取り換えることができるの
で、実際には段取り変更を行なう場合には、スイッチの
操作により一瞑のうちに行なうことができるのである。

その結果、プラントの非稼動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図はフォーミング部及びウェルティング部の
前面図、第３図はサイジング部の側面図、第４図はフォ
ーミング部の側面図、第５図はローラー駆動クラッチ部
の拡大側面図、第６図はフォーミング部のへ、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
ール成形されてゆく過程を示す平面図と側面図、第９図
は同しく各ロール部における帯板の側面断面図である。 Ａ・・・フォーミング・ウェルディング装置（成形・溶
接部） Ｂ・・・サイジング部（整形部） 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・・・クラスクーローラー装置１６・
１７・１８・・・フィンパスローラー装置１９・・・ソ
ームガイドローラー装置 ２０・・・スクイズローラー装置（電縫溶接装置）２３
・２４・・・ヘッド ２６・２８・３０・３２・・・左右整形ローラー装置２
７・２９・３１・３３・・・」−下整形ローラー装置出
願人　日下部電気株式会社 代理人　弁理士　矢野寿一部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 帯板を連続的に供給し、ロールにて管状に徐々に成形し
   、シーム部を溶接後に整形を行なう装置において、成形
   用ロール、又は溶接装置、又は整形ロール等を、機枠装
   置に対して固定可能なヘッドに複数組配置し、管形萩の
   変更に伴ない該ヘッドを回転することにより、各ロール
   を同時に交換可能としたことを特徴とする鋼管の連続製
   造装置。