(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は、造管ラインに内面ビード切削屑のブロー工程を配設せずとも、該切削屑を容易に排出可能な電縫鋼管内面ビード切削屑の処理方法及び処理装置を提供する。【解決手段】電縫鋼管の継目に形成された内面ビードを切削し、管内に発生した帯状の切削屑１７を管外に排出、除去する処理方法を改善した。具体的には、前記帯状の切削屑の先端を把持手段２１で把持して、該先端が造管方向の上流側に向くように誘導し、該切削屑を前記継目接合前の管空隙より連続的に管外へ抜き出すようにした。また、この方法を実施できる処理装置も開発した。【選択図】        図１
2006150527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電縫鋼管の継目に形成された内面ビードを切削し、管内に発生した帯状の切削屑を管外に排出、除去するに際して、
前記帯状の切削屑の先端を把持手段で把持して、該先端が造管方向の上流側に向くように誘導し、該切削屑を前記継目接合前の管空隙より連続的に管外へ抜き出すことを特徴とする電縫鋼管内面ビード切削屑の処理方法。
【請求項２】
前記管外へ抜き出された帯状の切削屑を、コイル状に巻き取る又はチップ状に裁断することを特徴とする請求項１記載の電縫鋼管内面ビード切削屑の処理方法。
【請求項３】
管内に挿入して一定位置に固定される内面バーと、該内面バーの先端に配設されたバイトホルダの上部に取り付けた切削バイトとを備えた内面ビード切削装置で切削、発生した帯状の電縫鋼管内面ビード切削屑の処理装置であって、
前記内面バーの下方に位置するように管内に挿入され、内部を帯状の切削屑が通過するビード排出ダクトと、該ビード排出ダクト内へ降下してきた切削屑の先端を把持するトング状の把持手段と、切削屑の先端を把持したことを検出するセンサと、該切削屑の検出時に閉じた前記把持手段を支持し、前記ビード排出ダクト内を移動させる支持手段と、該支持手段の前記ビード排出ダクト内への押し込み及び引上げ手段とを備えたことを特徴とする電縫鋼管内面ビード切削屑の処理装置。
【請求項４】
前記切削屑が降下してくる前記ビード排出ダクト内の位置に、該切削屑の先端を造管方向の上流側に曲げるコロを備えたことを特徴とする請求項３記載の電縫鋼管内面ビード切削屑の処理装置。
【請求項５】
前記支持手段の前記ビード排出ダクト内への押し込み及び引上げ手段の近傍に、前記管外へ抜き出された帯状の切削屑の巻取り手段又はチップ状に裁断する切断機を併設したことを特徴とする請求項３又は４記載の電縫鋼管内面ビード切削屑の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電縫鋼管内面ビード切削屑の処理方法及び処理装置に係わり、詳しくは、電縫鋼管の継目溶接時に形成された内面ビードをバイトで切削して生じた帯状の切削屑を、該電縫鋼管の外部に連続的に抜き出し、処理する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電縫鋼管は、鋼帯を幅方向へ丸め、突き合わした両周端を溶接することで製造される。具体的には、図５の製造工程（造管ラインともいう）例で示すように、コイル状鋼帯１をペイオフリール（アンコイラともいう）２で巻き戻し、レベラ３で平坦化、エッジミラ４で両端部を整えてから一群の成形ロールで円筒状に成形する。つまり、エッジベンドロール５で幅端部を曲げ、次いで該幅端部をケージロール群６で拘束しながらセンタベンドロール７群で幅中央部を徐々に曲げ、鋼帯１の両周端を突き合わしただけの所謂「オープン管」と称する円筒体にする。該オープン管は、引き続き、フィンパスロール群８により円筒形状及び鋼帯の突き合わせただけの周端部（以下、継目という）形状を整え、該継目をワークコイル（あるいはコンタクトチップ）９で加熱、スクイズロール１０で圧接することで接合して、電縫鋼管１１（単に管とも表現する）とする。
【０００３】
かかる電縫鋼管１１の製造では、上記継目のワークコイル９による加熱で溶融状態あるいは半溶融状態になった部分が、スクイズロール１０での圧接により継目から押し出され、内外面側に盛り上がった状態で所謂「ビード」と称される凝固物を形成する。なお、このビードは、図４に示すように、管１１の長手方向に沿い連続して形成され、管の外面に形成されるものを外面ビード１２、内面に形成されるものを内面ビード１３と称している。
【０００４】
これらのビード１２，１３は、電縫鋼管１１の内外観を悪化するばかりでなく、接合位置より下流工程での種々の作業に支障があるので、造管ライン内で除去しておく必要がある。従来、その除去は、前記ビード１２，１３に切削バイト１４を押し当て切削した後に、発生した切削屑を排除処理することで行われている。
【０００５】
ところで、外面ビード１２は、管１１の外側で切削されるので、切削バイト１４の配設、切削屑の排除処理等が容易に行える。これに対して、内面ビード１３は、管１１の内側で切削しなければならないので、切削バイト１４の配設、切削屑の排除処理等に工夫が必要である。従来の内面ビード切削バイト（以下、内面切削バイトという）１４は、図６に示すように、管１１内に挿入され、一定位置で固定される内面バー１５と称する棒状体の先端にバイトホルダ１６を設け、そこに装着するようになっている。そして、内面ビード１３自体が管１１の長手方向に沿い連続して形成されているので、切削によって連続した帯状の切削屑１７が発生する。
【０００６】
この帯状の切削屑１７は、従来、図５に点線で示したように、内面切削バイト１４の刃の反りで管内の下前方（矢印で示す造管方向の下流側）へ進み、切削屑抜き出し孔１８を通って管内に溜まる（例えば、特許文献１及び２参照）。また、該後処理を容易化するために、帯状の切削屑１７を前記バイトホルダ１６に設けた回転刃あるいはビード切断機で短尺のチップ状に切断することも行われている（例えば、特許文献３及び４参照）。
【０００７】
管内に溜まった内面ビードの切削屑１７は、上記した帯状、短尺チップ状のいずれの場合も、従来、下流工程で所定の長さに管１１を切断した後、その一端より高圧空気等を吹き込み、他端から噴出させて除去していた。そのため、造管工程には、この高圧空気等を吹き込むビードブロー工程を配設する必要があった。
【０００８】
しかしながら、このビードブロー工程の配設は、造管ラインの複雑にするばかりでなく、コンパクト化の阻害要因になっていた。
【特許文献１】特開２００３−１６４９９４号公報
【特許文献２】特開平５−６９２１７号公報
【特許文献３】特開平３−３０１１５号公報
【特許文献４】特開平１１−３３８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、かかる事情に鑑み、造管ラインに内面ビード切削屑のブロー工程を配設せずとも、該切削屑を容易に排出可能な電縫鋼管内面ビード切削屑の処理方法及び処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明者は、上記目的を達成するため鋭意研究を重ね、その成果を本発明に具現化した。
【００１１】
すなわち、本発明は、電縫鋼管の継目に形成された内面ビードを切削し、管内に発生した帯状の切削屑を管外に排出、除去するに際して、前記帯状の切削屑の先端を把持手段で把持して、該先端が造管方向の上流側に向くように誘導し、該切削屑を前記継目接合前の管空隙より連続的に管外へ抜き出すことを特徴とする電縫鋼管内面ビード切削屑の処理方法である。この場合、前記管外へ抜き出された帯状の切削屑を、コイル状に巻き取る又はチップ状に裁断するのが良い。
【００１２】
また、本発明は、管内に挿入して一定位置に固定される内面バーと、該内面バーの先端に配設されたバイトホルダの上部に取り付けた切削バイトとを備えた内面ビード切削装置で切削、発生した帯状の電縫鋼管内面ビード切削屑の処理装置であって、前記内面バーの下方に位置するように管内に挿入され、内部を帯状の切削屑が通過するビード排出ダクトと、該ビード排出ダクト内へ降下してきた切削屑の先端を把持するトング状の把持手段と、切削屑の先端を把持したことを検出するセンサと、該切削屑の検出時に閉じた前記把持手段を支持し、前記ビード排出ダクト内を移動させる支持手段と、該支持手段の前記ビード排出ダクト内への押し込み及び引上げ手段とを備えたことを特徴とする電縫鋼管内面ビード切削屑の処理装置である。この場合、前記切削屑が降下してくる前記ビード排出ダクト内の位置に、該切削屑の先端を造管方向の上流側に曲げるコロを備えていたり、あるいは該支持手段の前記ビード排出ダクト内への押し込み及び引上げ手段の近傍に、前記管外へ抜き出された帯状の切削屑の巻取り手段又はチップ状に裁断する切断機を併設してあるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電縫鋼管の造管ラインに内面ビード切削屑のブロー工程を配設せずとも、該切削屑を容易に排出できるようになる。その結果、造管ラインのコンパクト化が達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、発明をなすに至った経緯をまじえ、本発明の最良の実施形態を説明する。
【００１５】
電縫鋼管の内面ビードを切削バイトで切削した場合に生じる切削屑は、内面ビードが管の長手方向に連続して形成されているので、連続的に連なった形状、つまり帯状で発生する。そして、前記したように、切削バイトの刃の向きに従って、造管方向の下流側へ進行する。そのため、従来は、管の内面下部に切削屑を残したままで管と共に進行させ、管を所定長さに切断した後で、該管の一端より他端へ向けて高圧ガスを吹き込み、切削屑を除去するブロー工程の設置が必須であった。
【００１６】
そこで、発明者は、切削屑を従来とは逆にして造管方向の上流側へ移動できれば、前記継目を溶接する前の所謂「オープン管」の上方に形成されている空隙より抜き出せると考えた。そして、切削屑の先端を造管方向の上流側へ向ける手段を具体的に検討した。その結果、切削された直後に切削屑がバイトホルダ内を降下する際に、その先端を把持手段で把持し、該先端を造管方向の上流側に向くようにすれば良いことに気がついた。これにより、該切削屑を前記継目接合前の管空隙まで誘導し、連続的に管外へ抜き出すことが可能になるからである。つまり、管空隙まで誘導できれば、その後は、前記管外へ抜き出された切削屑の先端を前記把持手段とは別の手段（例えば、巻き取り装置のリール）に把持させて、抜き出すようにする。その後は、該切削屑は、コイル状に巻き取っても良いし、また先端から順次チップ状に裁断しても良い。
【００１７】
次に、かかる電縫鋼管内面ビード切削屑の処理方法を円滑、且つ安定して実施可能な装置についても発明をなした。それは、図６に示したように、管内に挿入して一定位置に固定される内面バー１５と、該内面バー１５の先端に配設され、空洞部３３を備えたバイトホルダ１６の上部に取り付けた切削バイト１４とを備えた従来の内面ビード切削装置が利用できるように工夫を凝らして開発されたものである。
【００１８】
具体的には、図１（ａ）及び（ｂ）より明らかなように、まず、内部を帯状の切削屑１７が通過するビード排出ダクト２０を前記内面バー１５の下方に位置する管１１内に挿入し、その先端をバイトホルダ１６の空洞部３３に取り付ける。これにより、切削バイト１４で切削されたビードの切削屑１７は、図７の詳細図に示すように、バイトホルダ１４の空洞部３３を経て該ビード排出ダクト２０内へ降下するようにした。そして、本発明では、このビード排出ダクト２０内には、該切削屑１７の先端を把持するトング状の把持手段２１と、切削屑１７の先端を把持したことを検出するセンサ２６とを挿入するようにした（図１（ｂ）参照）。
【００１９】
その切削屑１７の先端を把持するトング状の把持手段２１としては、種々の方式があるが、図１（ｂ）に示すように、二本の鋸歯状部材２４とバネ２５とを組み合わせたものが利用できる。つまり、切削屑１７の先端を把持していない場合には、ストッパ２７で該二本の鋸歯状部材２４を開放しておき（図１（ｂ）に実線で示す）、把持する場合には、該ストッパ２７が外れ、バネ力で二本の鋸歯状部材２４を閉じ、切削屑１７の先端を挟んで押さえるようになっている（図１（ｂ）に破線で示す）。なお、ストッパ２７を外すには、種々の方法があるが、ストッパ２７を熱溶融性の材料（例えば、錫合金等）で形成し、切削屑１７の熱で溶解させるのが良い。
【００２０】
また、前記センサ２６は、前記ビード排出ダクト２０内を前後進する把持手段２１の支持手段（例えば、ワイヤ）２２に別のワイヤ２３を取り付け、該別のワイヤ２３の先端に配置されており、例えば、レーザー式検知器等が利用できる。前記鋸歯状部材の後端を支えるバネ２５には、近接スイッチ３４が取り付けられており、二本の鋸歯状部材がまだ切削屑１７を把持していない場合には、バネ２５に取り付けた近接スイッチ３４の頭部３５はセンサ（レーザー光）の視野内に位置しているが、ストッパ２７が外れ、切削屑１７を把持した場合には、バネ２５の変形で該近接スイッチ３４の頭部３５が前記視野から外れるように形成してあるので、この視野外に外れた状況を感知すれば、切削屑１７の先端が把持されたことになる。
【００２１】
さらに、前記把持手段２１は、支持手段２２で前記ビード排出ダクト２０内を移動させる必要があるので、該支持ワイヤ２２には押し込み及び引上げ手段２８が備えられるようにした。その押し込み及び引き上げ手段２８としては、一対のロール２９が利用される。該ロール２９で前記支持手段２２を挟み、該ロール２９を回転させることで、支持手段２２の排出ダクト２０内への押し込み、あるいは抜き出しが容易に実施できるからである。
【００２２】
かかる装置構成の本発明によれば、切削屑の連続的な管外への排出が円滑に行えるようになる。また、万一、切削屑１７が途中で切れても、切れた後の先端を前記センサ２６で捜し、再度把持手段２１で把持することができるので、安定した排出作業が行える。
【００２３】
加えて、本発明では、切削屑の先端の把持を一層容易にするため、図２に示すように、前記切削屑１７が降下してくる前記ビード排出ダクト２０内の位置に、該切削屑１７の先端を造管方向の上流側へ曲げるコロ３０を備えるようにしても良い。該コロ３０は、専用の駆動手段を備える必要がなく、移動中の管の底面に接触することで回転し、切削屑１７の先端を造管方向の上流側へ曲げる作用をするからである。
【００２４】
さらに加えて、本発明では、該支持手段２２の前記ビード排出ダクト２０内への押し込み及び引上げ手段２８の近傍に、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、前記管外へ抜き出された帯状の切削屑１７の巻取り手段３１又はチップ状に裁断する切断機３２を併設してあるのが好ましい。これらによって、切削屑１７の後処理が一層簡単、且つ迅速に行えるようになるからである。
【実施例】
【００２５】
（実施例１）
ＪＩＳ  ＳＴＰＬ３８０に相当する鋼組成の鋼帯を、図５に示した電縫鋼管製造ラインでオープン管に成形し、その継目を電縫溶接して、外径４５７．２ｍｍ×肉厚１９．０ｍｍの電縫鋼管を製造した。溶接機の電流条件は３００ｋＨｚ×７００ｋＷととし、継目を加熱する給電手段にはコンタクトチップを用いた。なお、溶接速度（造管速度）は１２ｍ／ｍｉｎである。この操業に対して本発明を適用し、切削屑の後処理を行った。つまり、従来通りの内面切削バイトで切削した帯状の切削屑を、図１で説明した本発明に係る処理装置で管外に排出したのである。排出した切削屑は、図３（ａ）の巻き取り手段（２ｋＷのモータを用いて回転駆動制御をするワインダー方式のもの）で巻き取るようにした。
【００２６】
その結果、連続して発生した帯状の内面ビード切削屑を、従来のようにブロー工程にかけずに、上流側のオープン管の隙間まで円滑に移送し、管外へ排出できると共に、コイル状に巻き取ることができた。
（実施例２）
ＪＩＳ  ＳＴＫＭ１３に相当する鋼組成の鋼帯を、図５に示した電縫鋼管製造ラインでオープン管に成形し、その継目を電縫溶接して、外径８９．１ｍｍ×肉厚６．０ｍｍの電縫鋼管を製造した。溶接機の電流条件は３５０ｋＨｚ×４５０ｋＷととし、継目を加熱する給電手段にはワークコイルを用いた。なお、溶接速度（造管速度）は４０ｍ／ｍｉｎである。この操業に対して本発明を適用し、切削屑の処理を行った。つまり、従来通りの内面切削バイトで切削した帯状の切削屑を、図１で説明した本発明に係る処理装置で管外に排出したのである。この場合、図２に示したコロも配設し、切削屑の先端を造管方向と反対方向へ曲げるようにした。なお、排出した切削屑は、図３（ｂ）の切断機でチップ状に裁断するようにした。
【００２７】
その結果、連続して発生した帯状の内面ビード切削屑を、実施例１の場合よりも一層容易に、上流側のオープン管の隙間まで円滑に移送し、管外へ排出できると共に、チップ状に裁断できた。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る電縫鋼管内面ビード切削屑の処理装置を示す図であり、（ａ）は全体の横断面を、（ｂ）は（ａ）で丸囲い部分のＡ−Ａ矢視であり、把持手段近傍の平面を示す図である。
【図２】本発明に係る電縫鋼管内面ビード切削屑の処理装置にコロを採用した状況を示す横断面図である。
【図３】管外へ抜き出した帯状切削屑の処理手段を示す図であり、（ａ）は巻取り手段を、（ｂ）はチップ状に裁断する切断機である。
【図４】電縫鋼管に発生するビードを説明する管断面図である。
【図５】電縫鋼管の製造工程（ライン）を示す模式図である。
【図６】従来の切削屑の処理方法を示す斜視図である。
【図７】図１（ａ）の丸で囲んだ部分の詳細を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    コイル状鋼帯（鋼帯）
２    ペイオフリール（アンコイラ）
３    レベラ
４    エッジミラ
５    エッジベンドロール
６    ケージロール群
７    センタベンドロール群
８    フィンパスロール群
９    ワ−クコイル（コンタクトチップ）
１０  スクイズロール
１１  管
１２  外面ビード
１３  内面ビード
１４  内面又は外面ビードの切削バイト
１５  内面バー
１６  バイトホルダ
１７  切削屑
１８  切削屑抜き出し孔
２０  ビード排出ダクト
２１  把持手段（例えば、マジックハンド等）
２２  支持手段（例えば、ワイヤ等）
２３  別のワイヤ
２４  鋸歯状部材
２５  バネ
２６  センサ
２７  ストッパ
２８  押し込み及び引き上げ手段
２９  一対のロール
３０  コロ
３１  巻取り手段
３２  切断機
３３  バイトホルダの空洞部
３４  近接スイッチ
３５  頭部
【図１】
2006150527.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006150527.tif 000006
【図５】
2006150527.tif 000007
【図６】
2006150527.tif 000008
【図７】
2006150527.tif 000009