(57)【要約】【課題】外面溶接ビードの切削位置における外観悪化を抑えることができる溶接ビード除去装置を提供する。【解決手段】本発明による溶接ビード除去装置は、溶接金属管１の外面溶接ビード１ａを切削して除去するための溶接ビード除去装置であって、外面溶接ビード１ａを切削するビードカッタ２と、ビードカッタ２が外面溶接ビード１ａを切削することにより生じる切削屑１ｃの先端を受けて、切削屑１ｃを破断させる切削屑受けプレート４とを備え、切削屑１ｃは、ビードカッタ２による外面溶接ビード１ａの切削位置から弧を描いて延び、切削屑受けプレート４は、弧のピーク１ｄを越えた位置で切削屑１ｃの先端を受けるように配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接金属管の外面溶接ビードを切削して除去するための溶接ビード除去装置であって、
前記外面溶接ビードを切削するビードカッタと、
前記ビードカッタが前記外面溶接ビードを切削することにより生じる切削屑の先端を受けて、前記切削屑を破断させる切削屑受けプレートと
を備え、
前記切削屑は、前記ビードカッタによる前記外面溶接ビードの切削位置から弧を描いて延び、
前記切削屑受けプレートは、前記弧のピークを越えた位置で前記切削屑の先端を受けるように配置されている、
溶接ビード除去装置。
【請求項２】
前記外面溶接ビードの切削位置から延びる前記切削屑と接触して前記切削屑を案内する案内部材
をさらに備えている、請求項１記載の溶接ビード除去装置。
【請求項３】
前記案内部材の前記切削屑と接触される部分は、突状の曲面である、
請求項２記載の溶接ビード除去装置。
【請求項４】
前記ビードカッタを保持するホルダ
をさらに備え、
前記案内部材は、前記ビードカッタの直上に位置するように前記ホルダに保持されている、
請求項２又は請求項３に記載の溶接ビード除去装置。
【請求項５】
前記案内部材は、前記ホルダに溶接されている、
請求項４記載の溶接ビード除去装置。
【請求項６】
前記案内部材は、前記ホルダに螺着されている、
請求項４記載の溶接ビード除去装置。
【請求項７】
前記ホルダは、ホルダ本体と、前記ホルダ本体に着脱可能な分割体とを有し、
前記案内部材は、前記ホルダ本体及び前記分割体によって挟持されている、
請求項４記載の溶接ビード除去装置。
【請求項８】
前記溶接金属管が亜鉛系めっき鋼管である、
請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の溶接ビード除去装置。
【請求項９】
請求項４から請求項８までのいずれか１項に記載のホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接金属管の外面溶接ビードを切削して除去するための溶接ビード除去装置及びそのビードカッタホルダに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、溶接金属管は、平板状の金属板を湾曲させて断面Ｃ字状のオープンパイプを形成した後に、そのオープンパイプの端部を互いに突き合せて溶接することで製造される。オープンパイプの端部を溶接した時、溶接金属管の外周面には外面溶接ビードが形成される。外面溶接ビードは、溶接金属管の外観を損なうとともに、溶接金属管の加工に支障を来す原因となる。このため、オープンパイプの端部を溶接した直後に、バイト等のビードカッタにより外面溶接ビードを切削して除去することが行われている。
【０００３】
外面溶接ビードの切削により生じる切削屑が無制限に延びると、切削屑が溶接金属管とロールとの間に巻き込まれる等の不具合が生じる虞がある。例えば下記の特許文献１等では、外面溶接ビードの切削位置の直上に切削屑受けプレートを配置し、切削屑の先端を切削屑受けプレートに受けさせることで、切削屑を破断させることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公昭５１−５８４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような従来構成では、外面溶接ビードの切削位置の直上に切削屑受けプレートを配置しているので、切削屑が破断した際の衝撃が溶接金属管に伝わり、外面溶接ビードの切削位置における外観が悪化してしまう。具体的には、外面溶接ビードの切削位置において管の軸方向に間隔をおいてキズが生じてしまう。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、外面溶接ビードの切削位置における外観悪化を抑えることができる溶接ビード除去装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る溶接ビード除去装置は、溶接金属管の外面溶接ビードを切削して除去するための溶接ビード除去装置であって、外面溶接ビードを切削するビードカッタと、ビードカッタが外面溶接ビードを切削することにより生じる切削屑の先端を受けて、切削屑を破断させる切削屑受けプレートとを備え、切削屑は、ビードカッタによる外面溶接ビードの切削位置から弧を描いて延び、切削屑受けプレートは、弧のピークを越えた位置で切削屑の先端を受けるように配置されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の溶接ビード除去装置によれば、切削屑受けプレートは、弧のピークを越えた位置で切削屑の先端を受けるように配置されているので、切削屑が破断した際に溶接金属管に伝わる衝撃を少なくできる。これにより、外面溶接ビードの切削位置における外観悪化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態による溶接ビード除去装置を示す側面図である。
【図２】図１の溶接ビード除去装置を示す平面図である。
【図３】図１のホルダ及び案内部材をより具体的に示す正面図である。
【図４】図３のホルダ及び案内部材を示す側面図である。
【図５】図３のホルダ及び案内部材の第１変形例を示す正面図である。
【図６】図５のホルダ及び案内部材を示す側面図である。
【図７】図３のホルダ及び案内部材の第２変形例を示す側面図である。
【図８】切削屑受けプレートによる切削屑の破断プロセスを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。本発明は各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００１１】
図１は本発明の実施の形態による溶接ビード除去装置を示す側面図であり、図２は図１の溶接ビード除去装置を示す平面図である。図１及び図２に示す溶接ビード除去装置は、溶接金属管１の外面溶接ビード１ａを切削して除去するための装置である。
【００１２】
溶接金属管１は、ライン方向１ｂに流される平板状の素材金属板を徐々に湾曲させて断面Ｃ字状のオープンパイプを形成した後に、そのオープンパイプの端部を互いに突き合せて溶接することで連続的に製造することができる。オープンパイプの端部の溶接には、例えば高周波加熱溶接、レーザ溶接及びＴＩＧ溶接等の溶接方法が用いることができる。金属板としては、普通鋼板、ステンレス鋼板、高張力鋼板若しくは特殊鋼板又は銅板等の他の金属板を用いることができる。外面溶接ビード１ａは、オープンパイプの外周面の溶融金属又はオープンパイプの端部から外周面に押し出された溶融金属が固まることにより溶接金属管１の外周面に形成される。
【００１３】
本実施の形態の溶接ビード除去装置は、ビードカッタ２、ホルダ３、切削屑受けプレート４及び案内部材５を有している。
【００１４】
ビードカッタ２は、外面溶接ビード１ａを切削するための刃物である。ビードカッタ２は、そのビードカッタ２の先端が溶接金属管１の外周面に当接するように配置されている。ビードカッタ２が外面溶接ビード１ａを切削することにより切削屑１ｃが生じる。切削屑１ｃは、薄い金属帯のようなものであり、ビードカッタ２による外面溶接ビード１ａの切削位置から弧（曲線）を描いて延びる。また、切削屑１ｃは、外面溶接ビード１ａの切削位置からライン方向１ｂに係る上流側に向かって延びる。ビードカッタ２には、切削屑１ｃが接触される端面２ａが設けられている。端面２ａは、平面状とすることができる。また、端面２ａは、溶接金属管１の径方向と平行に延在されるか、又は端面２ａの上部が下部よりも下流側に位置するように傾斜されて延在されることが好ましい。このように端面２ａを延在させることにより、切削屑１ｃの排出をより確実に連続的にすることができる。
【００１５】
ホルダ３は、ビードカッタ２を保持するための部材である。本実施の形態のホルダ３は、ビードカッタ２が取り付けられたホルダ本体３０と、ホルダ本体３０と他の構造体との間に介在されてホルダ本体３０を支持する支持体３１とを含んでいる。
【００１６】
切削屑受けプレート４は、切削屑１ｃの先端を受けて、切削屑１ｃを破断させるための板状部材である。切削屑受けプレート４は、外面溶接ビード１ａの切削位置から切削屑１ｃが延びる方向に離れた位置に配置されており、切削屑１ｃの延びを阻害するように配置されている。切削屑受けプレート４で破断された切削屑１ｃの先端部分は、切削屑受けプレート４上に溜められる。切削屑受けプレート４が水平に対して傾斜して延在されて、切削屑受けプレート４の傾斜に沿って溶接金属管１の側方に切削屑１ｃが落とされてもよい。
【００１７】
ここで、溶接金属管１は、外周面に亜鉛系めっき層を有する亜鉛系めっき金属管であり得る。すなわち、切削屑１ｃには亜鉛系めっき金属が含まれ得る。亜鉛系めっき金属を含む切削屑１ｃは、外力を加えなければ長く延び、かつ外力を加えると比較的容易に破断するとの性質を有する。このような切削屑１ｃを無制限に延ばすと、切削屑１ｃが溶接金属管１とその溶接金属管１を搬送又は形成するロールとの間に巻き込まれる等の不具合が生じる虞がある。また、このような切削屑１ｃは、筒状のドラムの外周に巻き取ることも難しい。切削屑受けプレート４により切削屑１ｃを破断させることにより、切削屑１ｃの無制限な延びを回避しつつ、切削屑１ｃを容易に回収できるようにすることができる。
【００１８】
本実施の形態の切削屑受けプレート４は、切削屑１ｃが描く弧のピーク１ｄ（変曲点）を越えた位置で切削屑１ｃの先端を受けるように配置されている。本実施の形態の切削屑受けプレート４は、外面溶接ビード１ａの切削位置からライン方向１ｂに係る上流側に配置されるとともに、鉛直方向に係る上面で切削屑１ｃの先端を下方から受けるように配置されている。切削屑受けプレート４が弧のピーク１ｄを越えた位置で切削屑１ｃの先端を受けることにより、切削屑１ｃが破断した際の衝撃がピーク１ｄで逃がされる。これにより、切削屑１ｃが破断した際に溶接金属管に伝わる衝撃を少なくでき、外面溶接ビード１ａの切削位置における外観悪化を抑えることができる。
【００１９】
案内部材５は、切削屑１ｃと接触して切削屑１ｃを案内するための部材である。案内部材５が切削屑１ｃを案内することにより、切削屑１ｃの先端が向かう方向の変動を抑えることができ、面積が小さい切削屑受けプレート４を用いても、その切削屑受けプレート４によって切削屑１ｃの先端をより確実に受けることができる。但し、切削屑１ｃの先端が向かう方向が変動しても、大きな切削屑受けプレート４を用いれば、その切削屑受けプレート４によって切削屑１ｃの先端を受けることができる。すなわち、案内部材５は省略されていてもよい。
【００２０】
本実施の形態の案内部材５の切削屑１ｃと接触される部分は、突状の曲面によって構成されている。本実施の形態の案内部材５は円柱状又は円管状の部材によって構成されている。案内部材５の切削屑１ｃと接触される部分が突状の曲面によって構成されることにより、弧を描く切削屑１ｃとの接触領域を小さくすることができ、めっき金属等の切削屑１ｃからの不要物が案内部材５に付着する虞を低減できる。但し、案内部材５の切削屑１ｃと接触される部分が凹状の曲面であってもよい。凹状の曲面であっても、切削屑１ｃの案内を行うことができるためである。
【００２１】
本実施の形態の案内部材５は、ビードカッタ２の直上に位置するようにホルダ３に保持されている。ビードカッタ２の直上とは、鉛直方向に沿って案内部材５を見た時に、案内部材５がビードカッタ２と重なる位置と理解することができる。案内部材５がビードカッタ２の直上に位置することで、切削屑１ｃを案内部材５によってより早期に案内することができ、切削屑１ｃの先端が向かう方向の変動をより確実に抑えることができる。また、案内部材５を保持するためだけの部材を設ける必要性を無くすことができる。案内部材５は、鉛直方向に沿って案内部材５を見た時に、案内部材５がビードカッタ２の全体を覆い隠すように設けられていることが好ましい。案内部材５がビードカッタ２の全体を覆い隠すことにより、切削屑１ｃを案内部材５により確実に接触させることができる。但し、案内部材５による切削屑１ｃの案内を行うことができれば、案内部材５が切削位置の直上よりもライン方向１ｂに係る上流側に配置されていてもよい。また、ホルダ３とは別に、案内部材５を保持する構成を設けてもよい。なお、ビードカッタ２の交換作業を考慮し、ライン方向１ｂに沿って案内部材５を見た際にビードカッタ２に重ならない高さ位置に案内部材５を配置することが好ましい。また、可能な限りビードカッタ２の近くに案内部材５を配置されることが好ましい。さらに、ビードカッタ２の先端（刃先）と平行に案内部材５を配置することが好ましい。
【００２２】
次に、図３は図１のホルダ３及び案内部材５をより具体的に示す正面図であり、図４は図３のホルダ３及び案内部材５を示す側面図である。図３及び図４では、案内部材５が円柱状の金属棒により構成された態様を示している。案内部材５は、ホルダ３に溶接されている。案内部材５をホルダ３に強固に固定でき、案内部材５による切削屑１ｃの案内性を向上できる。また、安価な材料により案内部材５を実現できる。
【００２３】
次に、図５は図３のホルダ３及び案内部材５の第１変形例を示す正面図であり、図６は図５のホルダ３及び案内部材５を示す側面図である。図５及び図６では、案内部材５がボルトにより構成された態様を示している。案内部材５の先端側の外周面にはねじ部５ａが設けられている。ホルダ３には、案内部材５が通される挿通孔を有する一対の支持壁３２が設けられている。図示はしないが、挿通孔の内周面にはねじが切られている。この変形例では、案内部材５はホルダ３に螺着されている。案内部材５を容易に交換することができ、案内部材５の摩耗によって切削屑１ｃの案内が不安定になることを回避することができる。また、安価な材料により案内部材５を実現できる。
【００２４】
次に、図７は図３のホルダ３及び案内部材５の第２変形例を示す側面図である。図７に示す第２変形例のホルダ３は、ホルダ本体３０及び支持体３１に加えて、ホルダ本体３０に着脱可能な分割体３３を有している。分割体３３は、ボルト等の締結部材３４によりホルダ本体３０に着脱可能に取り付けられている。ホルダ本体３０及び分割体３３には、案内部材５の外形に適合した凹部が設けられている。案内部材５は、ホルダ本体３０及び分割体３３の凹部に嵌るようにホルダ本体３０及び分割体３３間に配置される。また、案内部材５は、分割体３３がホルダ本体３０に取り付けられた際にホルダ本体３０及び分割体３３によって挟持される。このような態様でも、案内部材５を容易に交換することができ、案内部材５の摩耗によって切削屑１ｃの案内が不安定になることを回避することができる。
【００２５】
なお、案内部材５の素材は任意である。切削屑１ｃとの接触に耐えられるよう、切削屑１ｃよりも硬度が高い素材が好ましい。案内部材５の素材として、例えばＳＣＭ４２０鋼、ＳＫＤ１１鋼又はセラミックス等を用いることができる。
【００２６】
次に、図８は切削屑受けプレート４による切削屑１ｃの破断プロセスを示す説明図である。図８の（ａ）に示すように、ビードカッタ２により外面溶接ビード１ａが切削されると、切削屑１ｃがビードカッタ２の端面に沿って上方に向かうとともに案内部材５に接触される。この案内部材５との接触により、案内部材５が無い場合と比較して小さな曲率半径の弧を描くように切削屑１ｃがライン方向１ｂに係る上流側に向かう。
【００２７】
図８の（ｂ）に示すように、切削屑１ｃの先端が切削屑受けプレート４に到達した後、外面溶接ビード１ａの進行に伴い切削屑１ｃが描く弧の曲率が徐々に大きくなっていく。図８の（ｂ）では、二点鎖線及び実線により切削屑１ｃが描く弧の曲率が大きくなっている状況を表している。
【００２８】
図８の（ｃ）に示すように、切削屑１ｃが描く弧の曲率が所定の大きさになると、弧のピーク１ｄ又はその近傍で切削屑１ｃが破断する。以降、同様の現象が繰り返される。図８の（ｄ）に示すように、案内部材５を設けた場合でも、切削屑１ｃの先端が切削屑受けプレート４に到達する位置は多少変動する。このため、切削屑受けプレート４がライン方向１ｂにある程度の長さを有し、切削屑１ｃの先端を切削屑受けプレート４で受けられるようにすることが好ましい。例えば、ライン方向１ｂに係る切削屑受けプレート４の長さを１００ｍｍ程度（例えば９０〜１１０ｍｍ）とすることができる。
【００２９】
このような溶接ビード除去装置では、切削屑受けプレート４が弧のピーク１ｄを越えた位置で切削屑１ｃの先端を受けるように配置されているので、切削屑１ｃが破断した際に溶接金属管１に伝わる衝撃を少なくできる。これにより、外面溶接ビード１ａの切削位置における外観悪化を抑えることができる。この構成は、切削屑受けプレート４による切削屑１ｃの破断が好適な亜鉛系めっき金属の製造に特に有用である。
【００３０】
また、案内部材５が切削屑１ｃと接触して切削屑１ｃを案内するので、切削屑１ｃの先端が向かう方向の変動を抑えることができ、面積が小さい切削屑受けプレート４を用いても、その切削屑受けプレート４によって切削屑１ｃの先端をより確実に受けることができる。
【００３１】
また、案内部材５の切削屑１ｃと接触される部分が突状の曲面であるので、弧を描く切削屑１ｃとの接触領域を小さくすることができ、めっき金属等の切削屑１ｃからの不要物が案内部材５に付着する虞を低減できる。
【００３２】
また、外面溶接ビード１ａの切削位置の直上に位置するように案内部材５がホルダ３に保持されているので、切削屑１ｃを案内部材５によってより早期に案内することができ、切削屑１ｃの先端が向かう方向の変動をより確実に抑えることができる。
【００３３】
また、案内部材５がホルダ３に溶接されているので、案内部材５をホルダ３に強固に固定でき、案内部材５による切削屑１ｃの案内性を向上できる。
【００３４】
また、案内部材５がホルダ３に螺着されているので、案内部材５を容易に交換することができ、案内部材５の摩耗によって切削屑１ｃの案内が不安定になることを回避することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１    溶接金属管
１ａ  外面溶接ビード
１ｃ  切削屑
１ｄ  ピーク
２    ビードカッタ
３    ホルダ
４    切削屑受けプレート
５    案内部材
５ａ  ねじ部
【図１】
2020124782.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020124782.tif 000007
【図６】
2020124782.tif 000008
【図７】
2020124782.tif 000009
【図８】
2020124782.tif 000010