JPS6359804B2 - - Google Patents

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
図つた溶接形鋼のビード除去装置に関する。 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、圧接にともなつて溶接コ
ーナー部にビードが発生する。このビードは突起
となつて残るため、凹部に水、ほこり等が溜り
易く、ために錆が発生し易い、突起部が孔型切
断刃物等に突き当つてトラブルが発生し易く、か
つ手作業時に怪我が起り易い外観が悪く、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。 従来かかるビート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つた。 (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)〜(ニ)の問題がある。 (イ) バイトの欠け、摩耗が激しく寿命が短い。 (ロ) 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、再セツ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。 (ニ) 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ト面に発生し、
例えばステンレス鋼の場合には孔蝕発生の観点
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つて回転す
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
ラケツ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
溶接コーナー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ー部に対し
所定の位置に保ちなが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除去装置、
にある。 次に本発明のビード除去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装置の一例を示
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
てくるウエ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
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は、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（図は片側について拘束
ローラー１３のみ図示）、左右一対の拘束ローラ
ー１３，１３はそれぞれ、架台３４の斜めスライ
ド面３５に沿つて調節ボルト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つており、
形鋼の下側溶接コーナー部に斜め上方から係斜姿
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つて左右両
側から挾み込み、その左右、上下の動きを拘束す
る構造になつている。 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によつ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
溶接コーナー部に当接して、第２図に示すその溶
接ビード９の不要部分９₁（図中、６はウエブ、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
行う本発明の装置は、同じ切削法でも従来のバイ
トによる装置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
装置は、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つた不都合な事
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装置の実施の一例を以下に
説明する。 第４図は本発明切削装置（一対）を示し、イは
正面図、ロは側面図である。同図において、１５
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ツ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１６が基部を貫通して設けられ、このねじ杆１
６の回転で当該ねじ杆に沿つて移動する構造にな
つている。 １８はこの移動架台に設けられたフレームで、
水平軸２０によつて全体が移送ライン左右に傾動
可能となつており、また同時に前記水平軸２０と
直角の向きの支軸１９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１８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１５のベースとの間に設けた
シリンダ装置（傾転装置）２３ロツド２５を伸縮
させることによつて支軸１９を中心に揺動操作し
得るよう設けられている。更にまた図示していな
いが、別のシリンダ装置等によつてフレーム全体
の移送ライン左右への傾き角θを調節するよう設
けられる。 ２２は移送ラインに沿つて回転する切削回転刃
２１を備えた切削装置本体で、これは前記フレー
ム１８にその前方側（支軸１９の移送ライン下流
側）に切削回転刃２１の回転中心０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２１の両脇に位置する対のならいローラ
ー３０，３０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、２９は前
記切削装置本体の回転切削刃２１の回転軸２８に
回転自在に取付けたブラケツトで、回転刃の両脇
に張出す腕部３３，３３を有している。ならいロ
ーラー３０，３０はこの腕部３３，３３のそれぞ
れの先端に取付けられ、回転刃２１の左右両脇に
位置している。なおこの対のならいローラ３０，
３０は、前記腕部３３，３３のブラケツト本体３
２側に対する取付け高さの変更により両ローラ３
０，３０の回転刃２１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、イ図に示すとおりその両側周縁３
１，３１がビード除去しようとする形鋼の溶接コ
ーナー部８のビードをまたいでその両側のウエブ
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２１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、その使用に当つては、まず移動架台１５の
位置とフレーム１８の左右傾き角θ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３０，３０の各々の両側周縁３１，
３１を対象とする移送形鋼溶接コーナー部８のビ
ードの両側直近にならわせるようにする。この
際、傾転装置２４（フレーム前方部高さ位置調節
用）により、ならいローラー３０，３０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２１を溶接コーナー部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
セツト状態を保つ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２１の左右
両脇に位置するならいローラー３０，３０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２１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つて刃物（回転刃２１）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つた事態は避けられ、
何の支障もなく切削作業を続行し得る等のメリツ
トがある。 なお、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θとしては45〜75゜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、切削速度はハイスピード鋼の場合50
〜80ｍ／分、超硬バイト植込みの回転刃では100
〜150m／分とするのが望ましく、回転刃の厚み
は３mm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（CR11）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図に示した本発明になるビード除去装
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装置と従来の
バイト切削装置によるビード切削除去の比較試験
を行つた。 試験装置としては次の通りとした。 本発明装置 回転刃関係：モーター：0.55kw（4p）／1.1kw
（2p） 回転数：25rpm（19ｍ／分）48rpm（38m／
分） 回転刃：25mmφ×3.0mm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（30〜40
ｍ／分）での切削品質、作業性（刃物の負荷変動
の大小と停機時の対応性及び寿命、セツテイン
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。

【表】 なお、第１表中の〇印は成積良好の評価、△印
は成積が稍々良好の評価、×印は成積が不良の評
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、バイト切削装置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
荷変動が大で形鋼本体への削り込みが多く、×の
評価であつたのに対し、本発明装置は同部位にお
いても負荷変動が小さく切削状況が安定しており
〇の評価であつた。 停機時の対応については、バイト切削装置では
オープ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ツ
トしなければならないことが操作を煩雑にし△で
あつたのに対し、本発明装置では起動停止時の対
応が極めて円滑に行われるので〇の評価を得た。 刃の寿命については、バイト切削装置ではバイ
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。 セツテイング、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△の評価であつた。 切削品質については、バイト切削装置は品質の
バラツキが大で、また切粉のまくれ込みが有つ
て、評価は〇〜×と一定しなかつたが、本発明装
置ではならい機構によつ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、バイド切削装置の場合は、
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△であつたが、本発明装置は上記再セツト
設備を要さず、形鋼の駆動力も小さくてすむこと
から、〇と評価された。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
とバイト切削装置は×、本発明装置は〇と評価さ
れた。 以上の各試験項目の評価を総合した総合評価は
バイト切削装置の△に対し本発明装置は〇と評価
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の刃物寿命の延長、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
価値はきわめて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置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図はビートの切
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図イ，ロは本発明の切削
装置の一例を示した図で、イは正面図、ロは側面
図、第５図イ，ロ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、イは正面図、ロは
側面図である。 １：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：
ウエブ、７：フランジ、８：溶接コーナー部、
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：案内螺子杆、１
７：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：シリンダ、２５：ロツド、
２７：ならい機構、２８：回転中心軸、２９：ブ
ラケツト、３０：ならいローラー、３１：両側周
縁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 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可動架台１５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１８
   と、該フレームに搭載されたラインに沿つて回転
   する回転切削刃を有する切削装置本体２１と、該
   本体の回転刃の回転中心軸周りに可回転に設けた
   ブラケツト２９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２
   ７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３１，
   ３１を移送形鋼の溶接コーナー部両側直近になら
   い当接させて、切削装置本体の回転刃を溶接コー
   ナ部に対し所定の位置に保ちながらビード切削除
   去を行うよう構成されてなる溶接形鋼のビード除
   去装置。