(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状鋼板の走行をガイドする複数のガイド手段と、この帯状鋼板の幅を均一に揃えるエッジミラー及び帯状鋼板をスパイラル状に成形する成形手段を具備し、この帯状鋼板をスパイラル状に成形した場合に幅方向の一端側のエッジとこの一端側のエッジに対して一周期遅れの他端側のエッジとが合致する部分でこれら一端側のエッジと他端側のエッジの溶接を行うことでスパイラル鋼管の成形を行うスパイラル鋼管の成形装置において、上記ガイド手段及びエッジミラーを備える入り側フレームと、上記成形手段を備える出側フレームと、上記入り側フレーム若しくはエッジミラーのいずれかに設けられ上記帯状鋼板のエッジ部分を検出する検出手段と、上記検出手段と電気的に接続され、この検出結果に応じて制御信号を伝送する制御手段と、上記制御手段と電気的に接続され、この制御手段からの制御信号に応じて上記エッジミラーを上記帯状鋼板の幅方向の適正位置に移動させるセンターポジションコントロール装置と、上記入り側フレーム若しくは出側フレームのいずれかに設けられていて、上記制御手段と電気的に接続され、この制御手段からの制御信号に応じて上記入り側フレーム若しくは出側フレームのいずれかを駆動させてこれらの相対角度を調整することで、上記帯状鋼板の進行角度のずれを調整する揺動用油圧シリンダと、を具備することを特徴とするスパイラル鋼管の成形装置。
【請求項２】
上記入り側フレーム及び出側フレームに上記揺動用油圧シリンダを設けることを特徴とする請求項１に記載のスパイラル鋼管の成形装置。
【請求項３】
上記揺動用油圧シリンダは、上記入り側フレームを移動させることで帯状鋼板の進行角度のずれの調整を図ることを特徴とする請求項１記載のスパイラル鋼管の成形装置。
【請求項４】
上記揺動用油圧シリンダは、上記出側フレームを移動させることで帯状鋼板の進行角度のずれの調整を図ることを特徴とする請求項１記載のスパイラル鋼管の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スパイラル鋼管の製造装置に係わり、特にスパイラル鋼管の成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の帯状鋼板をスパイラル状に巻いて成形溶接するスパイラル鋼管の成形装置の概要を図３に示す。このスパイラル鋼管の成形装置１においては、帯状鋼板２は、不図示のアンコイラより供給され、この帯状鋼板２がピンチロール３、サイドガイド４によりガイドされてエッジミラー５まで送られる。エッジミラー５においては、この帯状鋼板２の幅を揃えて必要な開先も切削された後に、ピンチロール３で成形機に送り込まれる。
【０００３】
ここで、帯状鋼板２を鋼管に成形する成形機までの各機器は、入り側設備として揺動可能に設けられた入り側フレーム上に配置されることがあり、その場合には入り側フレームは点Ｐを中心に油圧シリンダの作動によって揺動自在に設けられる。
【０００４】
成形機は、外面成形ロール装置及び内面成形ロール装置を有している。上記帯状鋼板２は、角度θで成形機に入り、この後に外面及び内面の各成形ロールによってスパイラル状に成形される。成形されていく帯状鋼板２は、この帯状鋼板２の幅方向の一端側と他端側がちょうど点Ｐで一致、すなわち進行方向の後方側の帯状鋼板２の一端側のエッジ部分と、それとは一周期後れの帯状鋼板２の進行方向の前方側の他端側のエッジ部分が合致するようにロールされる。そして、この合致した点において溶接することで、鋼管が形成される。
【０００５】
この場合、進入する帯状鋼板２の進入角度θと帯状鋼板２の幅により、鋼管径が決定されるため、これら進入角度θ及び板幅の変化は、鋼管径を変化させる要因となる。
【０００６】
スパイラル鋼管に形成された後には、各種検査装置、定尺切断装置等を通過した後に、成形品に形成される。ここで、上述の出側の設備は入り側の設備と同様に点Ｐを中心とした揺動可能な出側フレーム上に配置される場合がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述の帯状鋼板２には通常キャンバ（鋼板の長手方向における幅方向の曲がり）があるので、数箇所のサイドガイド４を油圧シリンダを作動させてこの帯状鋼板２の一端部を押しながら強制的に帯状鋼板２の曲がりを修正した後に成形機に導入している。
【０００８】
しかしながら、キャンバが帯状鋼板２にある場合には、これを強制的に真っ直ぐにするのは幅方向の両側の長さが異なるものを無理に直線化しようとするものであるため、長い方の端部側に波が生じてしまう。
【０００９】
そして、これを強制しようとする場合には、成形機内で管軸方向に滑ってしまい、帯状鋼板２の合流点Ｐの位置がずれてくる。この場合には、溶接点にもなっている点Ｐが溶接機からずれてしまうことになり、溶接不良の原因となってしまう。
【００１０】
そこで、この合流点Ｐのずれを防止するために、現状においては手動で徐々に調整動作を行いながら成形しているため熟練を要するものとなっているが、この点Ｐのずれが生じることによる溶接不良や成形鋼管径の変化などの不良が生じるのを防止できない構成となっている。
【００１１】
本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、溶接状態を良好に、かつ自動的に溶接を行うことが可能なスパイラル鋼管の成形装置を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、帯状鋼板の走行をガイドする複数のガイド手段と、この帯状鋼板の幅を均一に揃えるエッジミラー及び帯状鋼板をスパイラル状に成形する成形手段を具備し、この帯状鋼板をスパイラル状に成形した場合に幅方向の一端側のエッジとこの一端側のエッジに対して一周期遅れの他端側のエッジとが合致する部分でこれら一端側のエッジと他端側のエッジの溶接を行うことでスパイラル鋼管の成形を行うスパイラル鋼管の成形装置において、上記ガイド手段及びエッジミラーを備える入り側フレームと、上記成形手段を備える出側フレームと、上記入り側フレーム若しくはエッジミラーのいずれかに設けられ上記帯状鋼板のエッジ部分を検出する検出手段と、上記検出手段と電気的に接続され、この検出結果に応じて制御信号を伝送する制御手段と、上記制御手段と電気的に接続され、この制御手段からの制御信号に応じて上記エッジミラーを上記帯状鋼板の幅方向の適正位置に移動させるセンターポジションコントロール装置と、上記入り側フレーム若しくは出側フレームのいずれかに設けられていて、上記制御手段と電気的に接続され、この制御手段からの制御信号に応じて上記入り側フレーム若しくは出側フレームのいずれかを駆動させてこれらの相対角度を調整することで、上記帯状鋼板の進行角度のずれを調整する揺動用油圧シリンダと、を具備することを特徴とするスパイラル鋼管の成形装置である。
請求項２記載の発明は、上記入り側フレーム及び出側フレームに上記揺動用油圧シリンダを設けることを特徴とする請求項１に記載のスパイラル鋼管の成形装置である。
【００１３】
請求項３記載の発明は、上記揺動用油圧シリンダは、上記入り側フレームを移動させることで帯状鋼板の進行角度のずれの調整を図ることを特徴とする請求項１記載のスパイラル鋼管の成形装置である。
【００１４】
請求項４記載の発明は、上記揺動用油圧シリンダは、上記出側フレームを移動させることで帯状鋼板の進行角度のずれの調整を図ることを特徴とする請求項１記載のスパイラル鋼管の成形装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第一の実施の形態）
以下、本発明の一実施の形態について、図１に基づいて説明する。
スパイラル鋼管の成形装置２０は、入り側フレーム２１を有しており、この入り側フレーム２１の帯状鋼板２２の進行方向の端部側には回動点Ｐが存在する。この入り側フレーム２１は、回動点Ｐを中心として回動自在に設けられており、その場合の回動は後述する揺動用油圧シリンダ３０によって為される構成となっている。
【００１６】
上記入り側フレーム２１の上面には、複数のサイドガイドローラ２３及びピンチロール２４が取り付けられている。これらは帯状鋼板２２を溶接位置である点Ｐまでガイドしながら搬送するガイド手段である。
【００１７】
この点Ｐには、回動自在な出側フレーム２５が取り付けられている。この出側フレーム２５は、スパイラル状の成形を行うための不図示の成形ロールが設けられており、それによって帯状鋼板２２は螺旋状に巻かれ、先に巻かれた帯状鋼板２２の一端部と一周期遅れて巻かれている帯状鋼板２２の他端部とを合致するようにスパイラル成形する。
【００１８】
この場合、ちょうど点Ｐにおいて帯状鋼板２２の進行方向の後端側のエッジ部分と、それとは一周期後れの帯状鋼板２２の進行方向の前方側のエッジ部分が合致するように進入角度θの調整及び帯状鋼板２２の幅寸法の調整が為されている。
【００１９】
なお、出側フレーム２５は回動自在とせずに固定的に設けられていても構わない。
また、点Ｐには不図示の溶接器が取り付けられており、そのためちょうど点Ｐにおいて合致が為されると共に溶接も同時に行われる構成となっている。
【００２０】
なお、出側フレーム２５においては、不図示の各種検査装置や定尺切断装置等が取り付けられており、これらを経過した後にスパイラル鋼管は成形品に形成される。
【００２１】
ここで、入り側フレーム２１の中途部分には、エッジミラー２６が設けられている。このエッジミラー２６は、上記帯状鋼板２２の幅を揃えるためのフライス盤であり、一定の幅を為して点Ｐに向かい帯状鋼板２２が送られるようにしている。
【００２２】
エッジミラー２６には、エッジ検出器２７が取り付けられている。このエッジ検出器２７は、帯状鋼板２２のエッジ位置を検出するものであり、検出結果はこのエッジ検出器２７に接続されている制御装置２８に信号として送られる。
【００２３】
なお、エッジ検出器２７はエッジミラー２６に取り付けられずとも、入り側フレーム２１に取り付けられている構成であっても構わない。
制御装置２８では、送られてきた信号から帯状鋼板２２のキャンバ、すなわちずれ量（ずれ角度α）の認識を行い、それに基く指示信号をセンターポジションコントロール装置２９に送る。
【００２４】
センターポジションコントロール装置２９では、上述の指示信号によりエッジミラー２６を所定寸法だけ移動させる。ここで、上記制御装置２８は揺動用油圧シリンダ３０と接続しており、この揺動用油圧シリンダ３０の一端は入り側フレーム２１に取り付けられている。このため、制御装置２８での指示信号により揺動用油圧シリンダ３０が作動し、それによって入り側フレーム２１が所定寸法だけ移動される構成となっている。
【００２５】
この場合、エッジミラー２６若しくは入り側フレーム２１にガイドローラ等が取り付けられているので、このセンターポジションコントロール装置２９若しくは揺動用油圧シリンダ３０の作動により、帯状鋼板２２もその移動量に応じた分だけ移動する。
【００２６】
以上のような構成を有するスパイラル鋼管の成形装置２０によると、上記帯状鋼板２２にキャンバが生じてこのキャンバによる帯状鋼板２２の進入角度のずれを、図１に示すようにαとすると、このαの調整はエッジ検出器２７により帯状鋼板２２のエッジが検出され、そしてこの検出結果が制御装置２８に検出信号として送られる。
【００２７】
この制御装置２８では、検出結果に基づく制御信号をセンターポジションコントロール装置２９及び揺動用油圧シリンダ３０に伝送し、それによってこれらセンターポジションコントロール装置２９及び揺動用油圧シリンダ３０が適切な位置に移動される。すなわち、図１中実線で示された位置から二点鎖線で示された位置に移動される。
【００２８】
そのため、従来は手動によりキャンバが生じた場合にこのキャンバに対応した分のエッジミラー２６及び入り側フレーム２１の位置の調整を行っていたが、本発明においては自動的にこのキャンバに対応した分だけエッジミラー２６及び入り側フレーム２１の位置調整を行うことが可能となっている。
【００２９】
それによって、点Ｐで合致せずにこの点Ｐからずれた位置で夫々前方側と一周期後れのエッジ部分が合致して、溶接が行われるのを防止することができる。そのため、位置ずれによる溶接不良が生じるのを防止することが可能となる。
【００３０】
また、従来は熟練工が手動により入り側フレーム２１及びエッジミラー２６の調整を行っていたが、入り側フレーム２１にエッジ検出器２７を設け、更にエッジミラー２６を駆動するセンターポジションコントロール装置２９及び入り側フレーム２１を駆動する揺動用油圧シリンダ３０、これらの駆動を制御する制御装置２８を具備した構成であるため、エッジ検出器２７での検出結果に応じて制御装置２８の制御指令によりセンターポジションコントロール装置２９及び揺動用油圧シリンダ３０を駆動させることで、帯状鋼板２２の進入角度及びエッジミラー２６の位置調整を自動的に行うことができる。
【００３１】
このため、帯状鋼板２２にキャンバが生じていても、このキャンバにより点Ｐで合致せずに位置ずれを生じさせることを防止でき、またエッジ検出器２７で検出しながらスパイラル鋼管を形成するので、位置ずれが生じない適性位置を維持しながらこのスパイラル鋼管の形成を行うことができる。
【００３２】
また、従来の如く熟練工の手動による作業を不要とすることが可能となる。
以上、本発明の第一の実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下それについて述べる。
【００３３】
上記実施の形態では、入り側フレーム２１を駆動させる構成として揺動用油圧シリンダ３０を用いているが、入り側フレーム２１を駆動させる構成はこれに限られず、種々のものを使用することが可能となっている。
【００３４】
（第二の実施の形態）
以下、本発明の第二の実施の形態について、図２に基いて説明する。
本実施の形態においては、入り側フレーム２１、帯状鋼板２２、サイドガイドローラ２３、ピンチロール２４、出側フレーム２５、エッジミラー２６、及びエッジ検出器２７、制御装置２８、センターポジションコントロール装置２９の構成については、上述の第一の実施の形態と変わらずに同様な構成を有している。
【００３５】
しかしながら、本実施の形態では、上記制御装置２８に接続された揺動用油圧シリンダ３０が上述の第一の実施の形態のように入り側フレーム２１に取り付けられずに、出側フレーム２５に取り付けられた構成となっている。
【００３６】
このため、制御装置２８からの制御信号を揺動用油圧シリンダ３０に伝送すると、この制御信号に基いて入り側フレーム２１は揺動させずに出側フレーム２５のみを揺動させる構成となっている。
【００３７】
この場合、入り側フレーム２１若しくは出側フレーム２５のいずれを揺動させた場合であっても、点Ｐを中心とした入り側フレーム２１と出側フレーム２５との間の為す角度が変化するが、これは一方に対する他方の相対角度の変化である。そのため、出側フレーム２５に揺動油圧シリンダ３０を取り付けて、制御装置２８によって移動量を制御しても、上記第一の実施の形態と同様に、進入角度のずれの調整を自動的に行うことが可能となる。
【００３８】
以上、本発明の第二の実施の形態について述べたが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。
上記実施の形態では、出側フレーム２５のみに揺動用油圧シリンダ３０を設けた構成としているが、入り側フレーム２１と出側フレーム２５の両方にこの揺動用油圧シリンダ３０を設ける構成としても構わない。
その他、本発明の要旨を変更しない範囲において、種々変形可能となっている。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１乃至請求項４記載の発明によると、入り側フレーム若しくはエッジミラーのいずれかに設けられ帯状鋼板のエッジ部分を検出する検出手段と、検出手段と電気的に接続され、この検出結果に応じて制御信号を伝送する制御手段と、制御手段と電気的に接続され、この制御手段からの制御信号に応じてエッジミラーを帯状鋼板の幅方向の適性位置に移動させるセンターポジションコントロール装置と、入り側フレーム若しくは出側フレームのいずれかに設けられていて、制御手段と電気的に接続され、この制御手段からの制御信号に応じて入り側フレーム若しくは出側フレームのいずれかを駆動させてこれらの相対角度を調整することで、帯状鋼板の進行角度のずれを調整する揺動用油圧シリンダと、を具備する構成であるため、検出手段での検出に応じて制御手段及びこれに接続されたセンターポジションコントロール装置、揺動用油圧シリンダを用いれば、帯状鋼板にキャンバが生じてこの進行角度にずれが発生している場合でも、この進行角度のずれの修正を自動的に行うことが可能となる。
【００４０】
この場合、制御手段でセンターポジションコントロール装置の駆動及び揺動用油圧シリンダの駆動を適切に制御するため、溶接位置のずれが生じ難く、よって溶接不良が生じるのを防止することが可能となり、これまで手動で調整していた如く熟練工の手による操作が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係わるスパイラル鋼管の成形装置の概略を示す平面図。
【図２】本発明の第二の実施の形態に係わるスパイラル鋼管の成形装置の概略を示す平面図。
【図３】従来のスパイラル鋼管の成形装置の概略を示す平面図。
【符号の説明】
２０…スパイラル鋼管の成形装置
２１…入り側フレーム
２２…帯状鋼板
２５…出側フレーム
２６…エッジミラー
２７…エッジ検出器
２８…制御装置
２９…センターポジションコントロール装置
３０…揺動用油圧シリンダ
【図１】
0003999349.tif 000002
【図２】
0003999349.tif 000003
【図３】
0003999349.tif 000004