JPH0228436B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は角形鋼管の溶接装置に係り、詳しく
は、横押型に挟まれた角形鋼管をその上方より押
圧する押下げロールと、角形鋼管の内部に配置さ
れた押上げロールとの協働などにより、角形鋼管
の溶接部位を形成させつつその溶接部位に連続的
な溶接を施し、長尺な電縫管を製造することがで
きるようにした溶接装置に関するものである。

〔従来の技術〕

平板を曲げ、これを溶接によつて鋼管とするに
は、通常、両端面を衝き合わせ、その溶接部位を
高周波溶接している。第４図は、丸形鋼管３０を
製作する場合に用いられる溶接装置における押型
の配置である。これには、丸形鋼管３０の外側
に、その左右から押圧する横押型３１，３１が設
けられ、また、下側には支えロール３２が配置さ
れ、さらに、溶接すべき開口部３３の上に押えロ
ール３４，３４が設けられている。

そして、これらの押型３１やロール３２，３４
によつて成形された電縫管素材（コラム）３０
は、その押型３１やロール３２，３４を通過した
後、溶接部位４に臨まされた給電電極の接触子１
８によつて溶接される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記のような装置によつて丸形鋼管
を製作することができても、角形鋼管の溶接にそ
れを適用することは難しい。すなわち、平板から
角形へ変形させるために各押型により押さえる成
形過程で、面部に座屈現象が起こり、これによつ
て所望形状の角形鋼管が得られなくなる。これ
は、角形化によつて四角の各辺の折り曲げによる
方向の変化が起こるためであり、上記のように構
成された装置においては、外から内への一方向抑
制であつて、到底正規の四角形をなす角形鋼管を
得ることができない。

例えば、第５図に示す四角形の鋼管１を製作す
る場合に、特に溶接部位４を備えた上面１ａ，１
ｂが、第６図および第７図に示すように、下へ反
つたり、上へ反つたりする。それによつて、上面
１ａ，１ｂの喰い違いを是正するように加圧する
ものの、溶接部位４を溶接することに支障をきた
す。すなわち、横押力を上面１ａ，１ｂに作用さ
せると、その上面１ａ，１ｂに曲がりが生じ、上
面の細長比（Ｌ／2t）に応じて一定以上の横押力
が作用した場合に座屈が生じる。なお、後工程
で、角形鋼管１の形状修正がなされるが、溶接の
時点で上記のような変形が大きいと、角形鋼管１
の商品価値を大いに損なうことになる。

ところで、第５図のように、角形鋼管１を三方
ないし四方から二点鎖線で示す押型３１，３１な
どによつて包み込み、その外周に接線力を作用さ
せ、アプセツト力を発生させることができるとい
うことが知られている。しかし、角形鋼管の場
合、十分なアプセツト力は得られない問題があ
る。すなわち、高周波溶接するにあたつて、溶接
部位４で必要なアプセツト力を出すためには、上
面１ａ，１ｂの長さＬ／２を板厚ｔで除した値が
大きくなると座屈を止めるか、外側へ座屈させて
上から押えロールで、外ふくらみに座屈するよう
に調整する必要がある。しかしながら、従来の装
置においては、そのようなことができるように配
慮されていない。

第５図の例によるほかに、例えば、左右の横押
圧３１，３１に代えて、角形鋼管１の上下面の端
にまで及ぶロールを左右に配する装置なども考え
られるが、これでは上記した座屈現象を制御でき
ない。すなわち、第８図のように、左右の上面１
ａ，１ｂの間にずれ部３が生じてしまう。このよ
うなずれ部３があると、自動連続溶接にあたつ
て、不完全な溶接部分が生じることになり、欠陥
を有した鋼管となつてしまう。

また、第４図に示す押えロール３４に対して、
下から力を受ける支持手段がないと、角形鋼管１
の場合、第５図に破線で示したように、溶接部位
４が落ち込み、その形状をくずして不良品化する
虞もあつた。

本発明は上記の問題に鑑みなされたもので、そ
の目的は、上記のような加圧しながら溶接するよ
うな作業工程において、溶接部位を有する上面な
どの座屈の影響を除去して良好な溶接がなされ、
安価で良質な電縫管角形鋼管を得ることができる
溶接装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、角形鋼管の左右に配置された進退可
能な横押型と、角形鋼管の溶接部位の近傍を押圧
するために角形鋼管の上方で昇降する左右一対の
押下げロールとを備え、平板を変形させながら角
形鋼管を形成させ、その溶接部位を連続的に溶接
することにより、角形電縫鋼管を製作する溶接装
置に適用される。

その特徴とするところは、第１図および第２図
を参照して、溶接すべき角形鋼管１の内部上方に
配置され、一対の押下げロール６，６に対面して
角形鋼管１の上面１ａ，１ｂを下方から支える一
対の押上げロール１７，１７が設けられている。
前記の押上げロール１７，１７の個々の幅方向の
中心１７Ａが、各押上げロール１７，１７に対面
する押下げロール６，６の個々の幅方向の中心６
Ａに対して、角形鋼管１の左右方向の外方にそれ
ぞれずらして配置される。そして、押下げロール
６，６の角形鋼管１の移動方向下流側に、溶接部
位４を溶接するための高周波電流が加えられる給
電電極１８が設置されている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、平版から角形に連続成形し、
自由端の溶接部位の位置する上面で、高周波溶接
に適するように水平面の喰い違いが是正され、溶
接のための良好な状態とすることができる。一
方、押上げロールの幅方向の中心が、押下げロー
ルのロールの幅方向の中心に対して、角形鋼管の
左右方向においてそれぞれある距離分外方へずら
して上下対応するように配置されるので、上面に
はそれぞれ端部で下方へ曲げられるような力も作
用し、溶接部位で段つきが解消される。したがつ
て、ロール作用と横押型とにより座屈を抑制する
ことができ、製品の寸法や形状の製作精度を高め
ることができる。このようにすれば、有限長に製
作された応力変化の著しい角形鋼管を溶接に適す
る安定状態に維持しつつ、高周波誘導溶接を行う
ことができる。

〔実施例〕

以下に、本発明をその実施例に基づいて詳細に
説明する。第３図は溶接前に角形鋼管１が大略角
状に成形されており、その成形品を溶接のために
最終形状に変形させようとしている状態の断面図
である。図中の１は溶接すべき角形鋼管で、その
上面１ａ，１ｂは〓間２を存してその端面が対向
しているが、本装置は、第８図に示すように、左
右の上面１ａ，１ｂがずれ部３を生じさせること
なく、反りを抑えて均一かつ良質な溶接を施すこ
とができるようにしたものである。

溶接装置の全体を説明すると、第１図に示すよ
うに、溶接部位４を押し下げる押下手段５が設置
されている。これは、電縫管である角形鋼管１に
おいて、上面１ａ，１ｂの端部を第５図に示すよ
うに近接させる必要があるので、相互の近接保持
の手段の一つとして用いられる。すなわち、押下
げロール６，６はフレーム７の下端に枢着され、
フレーム７が固定機枠（第２図参照）に流体圧等
により上下動自在に設けられ、溶接部位４に向つ
て降下することにより、上面１ａ，１ｂを押下
し、盛りあがつて山形をなす溶接部位４を平たく
するように機能する。

一方、第３図に示すように、横押型手段９が設
けられる。これは、角形鋼管１の側部にあつて、
シリンダ機構１０，１０によつて押圧面１１ａ，
１２ａが横方向に移動される横押型１１，１２で
あり、側方から角形鋼管１を押圧するものであ
る。この横押型手段９と上記の押下手段５とによ
つて、溶接部位４（第５図参照）を適正に整形す
る。すなわち、左右から大略成形された角形鋼管
１を押圧し、これによつて角形鋼管１の左右方向
の寸法を規定に合わせると共に、両側面１３ａ，
１３ｂの座屈を抑制させる。

上記に加えて、中子手段１４が設けられ、内挿
ロール装置として機能する。この中子手段１４の
下部には誘導輪１５，１５が前後二対設けられ、
誘導杆１６，１６によつて角形鋼管１の進行方向
（第２図の左右方向）に前後動自在に設置される。
その移動は油圧、電動、手動などのいずれを採用
しもよい。この中子手段１４には、押上げロール
１７，１７が枢支され、その上面が角形鋼管１の
上面１ａ，１ｂの正規位置における下面と一致す
る高さに設定されている。

ところで、押上げロール１７，１７の個々の幅
方向の中心１７Ａは、それに対面する押下げロー
ル６，６は個々のロールの幅方向の中心６Ａと、
角形鋼管１の左右方向においてそれぞれ距離αだ
け、外方にずらして配置されている。これによつ
て、第８図のような水平面の喰い違いが矯正さ
れ、両上面１ａ，１ｂの座屈を抑制しするよう
に、上面１ａ，１ｂが上下に押圧される。角形鋼
管１は紙面直角方向に、図示しない移動手段によ
つて引き出されつつ、両上面１ａ，１ｂの端部に
おける溶接部位４で高周波溶接されつつ進行す
る。

以上の三つの手段５，９，１４によつて適性な
溶接部位４となつた状態で角形鋼管１は溶接手段
により溶接されるが、そのために、第２図に示す
ように、給電電極としての接触子１８が設置さ
れ、それが支持体１９によつて保持されている。

このような構成においては、第２図の右方から
左方へ第３図に示すように大略成形された角形鋼
管１が送られ、押下手段５の押下げロール６，
６、横押型手段９の横押型１１，１２の位置に到
達すると、第１図に示すように、溶接部位４が押
し下げられる。その際、押上げロール１７，１７
によつて過度に押し下げられて変形した製品とな
らないように作用力が受け止められ、したがつ
て、適性な形状とされた状態で、下流側に設置さ
れた接触子１８によつて溶接される。

角形鋼管１の場合、従来技術のところで述べた
ように、十分なアプセツト力は得られないが、高
周波溶接するにあたつて溶接部位４で必要なアプ
セツト力を出すために、溶接面の長さＬ／２を板
厚ｔで除したＬ／2tが大きくなると座屈を止める
か、外側へ座屈させて上から押下げロール６，６
で、外ふくらみに座屈するように調整する。これ
を上記した押下げロール６，６と押上げロール１
７，１７とのオフセツト量αを設けることによ
り、その弊害を除去することができるようになつ
ている。このようにして、対面する各ロールの中
心６Ａ，１７Ａをずらせることにより、図中の矢
印２１，２２（第３図参照）のような曲げ力が上
面１ａ，１ｂの端部に作用されやすくなり、ずれ
部３（第８図参照）の修正が容易となる。このよ
うな状態に成形された後、角形鋼管１が移行さ
れ、その溶接部位４が給電電極１８からの高周波
電流でもつて溶接される。

上述の通りであつて、平板から角形に連続成形
し、自由端の溶接部位４で溶接される角形鋼管１
の高周波加工製造装置において最も重要でありか
つ調整困難な上面１ａ，１ｂの状態を、最良の状
態とすることができる。すなわち、押上げロール
１７，１７と押下げロール６，６に相呼応して高
周波溶接に適するように水平面の喰い違いを是正
し、また、上向きの溶接部位４とすることにより
加圧溶接過程での溶接残滓は常に外部へ押し出さ
れ、取り除き作業をあえて行う必要がなくなる利
点がある。

一方、押上げロール１７，１７の幅方向の中心
１７Ａが、その押下げロール６，６のロールの幅
方向の中心６Ａと、角形鋼管１の左右方向におい
てそれぞれ距離αだけずらして上下対応するよう
に配置されているのは前述の通りであるが、これ
によつて、上面１ａ，１ｂにはそれぞれ端部で下
方へ曲げられるような力も作用し、溶接部位４で
の段つきが解消される。さらに、これらロール作
用と横押型とにより座屈を抑制することができ、
製品の寸法や形状の製作精度を高めることができ
る。

このように、電縫管である角形鋼管１の内側に
一対の押上げロール１７，１７を設けることによ
り、一対の押下げロール６，６と協働して溶接部
位４の落ち込み（第５図中の破線参照）を防ぎ、
正規寸法の仕上がり形状とすることができる。

以上の説明から判るように、本発明において
は、有限長に製作された応力変化の著しい電縫管
素材（コラム）を溶接に適する安定状態に維持し
つつ、高周波誘導溶接を行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は角形鋼管を正規形状に成形していると
きの断面図、第２図は第１図の−線矢視図、
第３図は本装置に大略成形された角形鋼管が到達
したときの断面図、第４図は丸形鋼管を加圧溶接
する場合の従来技術における断面図、第５図は角
形鋼管の断面図、第６図および第７図は角形鋼管
の上面が座屈している例の断面図、第８図はずれ
部を表した角形鋼管の断面図である。 １……角形鋼管、１ａ，１ｂ……上面、４……
溶接部位、６……押下げロール、６Ａ……中心、
１１，１２……横押型、１７……押上げロール、
１７Ａ……中心、１８……給電電極（接触子）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 角形鋼管の左右に配置された進退可能な横押
   型と、角形鋼管の溶接部位の近傍を押圧するため
   に角形鋼管の上方で昇降する左右一対の押下げロ
   ールとを備え、平板を変形させながら角形鋼管を
   形成させ、その溶接部位を連続的に溶接すること
   により、角形電縫鋼管を製作する溶接装置におい
   て、 溶接すべき角形鋼管の内部上方に配置され、上
   記一対の押下げロールに対面して角形鋼管の上面
   を下方から支える一対の押上げロールが設けら
   れ、 その押上げロールの個々の幅方向の中心が、各
   押上げロールに対面する上記押下げロールの個々
   の幅方向の中心に対して、前記角形鋼管の左右方
   向の外方にそれぞれずらして配置され、 上記押下げロールの角形鋼管の移動方向下流側
   に、溶接部位を溶接するための高周波電流が加え
   られる給電電極が設置されていることを特徴とす
   る角形鋼管の溶接装置。