JP2007061951A - 鋼管の処理方法および鋼管の処理設備 - Google Patents

Abstract

【課題】１箇所において、鋼管に対する切断と開先加工とを行える鋼管の処理方法と、鋼管の処理方法を好適に実現できる鋼管の処理設備を提供する。
【解決手段】鋼管１をクランプ手段１０Ａ，１０Ｂによりクランプした状態で、まず鋼管に向けた切断用刃体５１Ａ，５１Ｂの横移動と昇降動との組み合わせ動作により鋼管の切断を行い、次いで切断用刃体と入れ換えて鋼管に向けた開先加工用刃体５３Ａ，５３Ｂの横移動と昇降動との組み合わせ動作により切断端面２に対して開先加工を行う。１箇所において、切断用刃体により鋼管の切断を行って切断端面を形成したのち、開先加工用刃体により切断端面に対して開先３の加工を行うことができる。これにより、製造ラインを短くできて占有面積を縮小でき、さらに処理手段に対応したクランプ手段のみでよいことなど、設備の小型化、低価格化を期待できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、たとえば角形鋼管や丸形鋼管など、各種の鋼管の処理方法および鋼管の処理設備に関するものである。

従来、たとえば冷間成形機で冷間成形された角形鋼管は、先端切断装置、後端切断装置、洗浄装置、防塵装置へと搬送され、それぞれで処理されたのち、製品としてストレージされている（たとえば、特許文献１参照。）。
特開平１１−１６９９４７号公報（第３頁、図３）

しかし、先端切断や後端切断を行ったのち、その切断端面に対して開先加工を行う場合、上記した従来構成における先端切断装置や後端切断装置の後方位置、すなわち角形鋼管の搬送経路の延長線上における別箇所に開先加工装置が配設されるものであり、これによると、製造ラインが長くなって占有面積が拡大されることになり、さらに切断装置用の鋼管クランプ手段の他に、開先加工装置用の鋼管クランプ手段が必要になるなど、設備の大型化、高価格化を招くことになる。

そこで本発明の請求項１記載の発明は、１箇所において、鋼管に対する切断と開先加工とを行える鋼管の処理方法を提供することを目的としたものである。
また請求項２記載の発明は、請求項１の鋼管の処理方法を好適に実現し得る鋼管の処理設備を提供することを目的としたものである。

前述した目的を達成するために、本発明の請求項１記載の鋼管の処理方法は、鋼管をクランプ手段によりクランプした状態で、まず鋼管に向けた切断用刃体の横移動と昇降動との組み合わせ動作により鋼管の切断を行い、次いで切断用刃体と入れ換えて鋼管に向けた開先加工用刃体の横移動と昇降動との組み合わせ動作により切断端面に対して開先加工を行うことを特徴としたものである。

したがって請求項１の発明によると、１箇所において、切断用刃体により鋼管の切断を行って切断端面を形成したのち、開先加工用刃体により切断端面に対して開先の加工を行えることになる。

また本発明の請求項２記載の鋼管の処理設備は、鋼管を長さ方向に搬送する搬送経路の部分に、鋼管のクランプ手段と、搬送経路を挟んで左右一対の処理手段とが設けられ、これら処理手段は、搬送経路に対して接近離間方向に横移動自在でかつ昇降動自在な可動体と、この可動体に対して搬送経路に沿った前後方向軸心の周りに回転自在に設けられた刃保持体と、それぞれ前後方向軸心に沿った駆動軸を介して刃保持体側に回転自在に設けられた切断用刃体ならびに開先加工用刃体と、これら切断用刃体ならびに開先加工用刃体の駆動軸に連動した回転駆動部とからなり、前記処理手段は、両切断用刃体を鋼管側に向けた状態で横移動と昇降動とを行うことで、両切断用刃体によって鋼管の切断を行い、両開先加工用刃体を鋼管側に向けた状態で横移動と昇降動とを行うことで、両開先加工用刃体によって鋼管の切断端面に対して開先加工を行うように構成されていることを特徴としたものである。

したがって請求項２の発明によると、鋼管を受け入れる前には、クランプ手段を非クランプ姿勢とし、そして両処理手段においては、可動体を搬送経路に対して離間動させるとともに、刃保持体の回転により切断用刃体を搬送経路側に向けており、さらに、いずれかの処理手段においては切断用刃体を下降させるとともに、残りの処理手段においては切断用刃体を上昇させている。この状態で鋼管を搬送経路上で長さ方向に搬送し、所定の位置で停止させる。次いで、クランプ手段により鋼管を所定位置に固定した状態で、処理手段を作動させて鋼管の切断を行う。すなわち、回転駆動部の駆動により駆動軸を介して切断用刃体を駆動回転させた状態で、両切断用刃体の横移動と昇降動とを行うことにより、回転駆動している一対の切断用刃体を、鋼管の周りで同方向に移動させて順次切断し得、以て鋼管の先端や後端や中間の切断を行え、そして切断した先端部分や後端部分は除去し得る。

次いで、鋼管の切断端面に対して開先加工を行う。すなわち、まず、刃保持体を前後方向軸心の周りに回転させ、切断用刃体と開先加工用刃体とを入れ換えて、開先加工用刃体を切断端面側に向ける。次いで開先加工用刃体の横移動と昇降動とを行うことにより、回転駆動している一対の開先加工用刃体を、鋼管の周りで同方向に移動させて切断端面を順次開先加工し得、以て鋼管の端部分に開先を形成し得る。

そして本発明の請求項３記載の鋼管の処理設備は、上記した請求項２記載の構成において、処理手段の本体側には、昇降動自在な縦移動体と昇降動装置とが設けられ、前記縦移動体側には、横移動自在な可動体と横移動装置とが設けられ、前記可動体側に刃保持体の回転動装置が設けられ、前記刃保持体に対して切断用刃体と開先加工用刃体とが、前後方向軸心に対して１８０度変位した位置で振り分けて配設されていることを特徴としたものである。

したがって請求項３の発明によると、クランプ手段により鋼管を所定位置に固定した状態で、横移動装置を駆動することで可動体を横移動させ、また昇降動装置を駆動することで縦移動体を昇降動させる。これらの組み合わせ動作により、回転駆動している一対の切断用刃体を鋼管の周りで同方向に移動させて、鋼管の先端や後端や中間の切断を行える。また、回転動装置を作動して刃保持体を前後方向軸心の周りに１８０度状で回転させ、切断用刃体と開先加工用刃体とを入れ換えて、開先加工用刃体を切断端面側に向けたのち、横移動装置を駆動することで可動体を横移動させ、また昇降動装置を駆動することで縦移動体を昇降動させる。これらの組み合わせ動作により、回転駆動している一対の開先加工用刃体を同方向に移動させて、切断端面を順次開先加工し得、以て鋼管の端部分に開先を形成し得る。

上記した本発明の請求項１によると、１箇所において、切断用刃体により鋼管の切断を行って切断端面を形成したのち、開先加工用刃体により切断端面に対して開先の加工を行うことができ、これにより、製造ラインを短くできて占有面積を縮小でき、さらに処理手段に対応したクランプ手段のみでよいことなど、設備の小型化、低価格化を期待できることになる。

また上記した本発明の請求項２によると、鋼管を搬送経路上で長さ方向に搬送して所定の位置で停止させ、クランプ手段により鋼管を所定位置に固定した状態で、処理手段を作動させて鋼管の切断を行うことができる。すなわち、回転駆動部の駆動により駆動軸を介して切断用刃体を駆動回転させた状態で、両切断用刃体の横移動と昇降動とを行うことにより、回転駆動している一対の切断用刃体を、鋼管の周りで同方向に移動させて順次切断でき、以て鋼管の先端や後端や中間の切断を行うことができる。次いで、刃保持体を前後方向軸心の周りに回転させ、切断用刃体と開先加工用刃体とを入れ換えて、開先加工用刃体を切断端面側に向けた状態で、開先加工用刃体の横移動と昇降動とを行うことにより、回転駆動している一対の開先加工用刃体を、鋼管の周りで同方向に移動させて切断端面を順次開先加工でき、以て鋼管の端部分に開先を形成できる。このようにして、処理手段を配設した１箇所において、切断用刃体により鋼管の切断を行って切断端面を形成したのち、開先加工用刃体により切断端面に対して開先の加工を行うことができ、以て請求項１の鋼管の処理方法を好適に実現できることになる。

そして上記した本発明の請求項３によると、クランプ手段により鋼管を所定位置に固定した状態で、横移動装置を駆動することで可動体を横移動でき、また昇降動装置を駆動することで縦移動体を昇降動できる。これらの組み合わせ動作により、回転駆動している一対の切断用刃体を鋼管の周りで同方向に移動させて、鋼管の先端や後端や中間の切断を行うことができる。また、回転動装置を作動して刃保持体を前後方向軸心の周りに１８０度状で回転させ、切断用刃体と開先加工用刃体とを入れ換えて、開先加工用刃体を切断端面側に向けたのち、横移動装置を駆動することで可動体を横移動でき、また昇降動装置を駆動することで縦移動体を昇降動できる。これらの組み合わせ動作により、回転駆動している一対の開先加工用刃体を同方向に移動させて、切断端面を順次開先加工でき、以て鋼管の端部分に開先を形成できる。

［実施の形態１］
以下に、本発明の実施の形態１を、角形鋼管の処理に採用した状態として、図１〜図１０に基づいて説明する。

図１〜図３において、たとえば各種成形機から連続されて角形鋼管（鋼管の一例）１を長さ方向に搬送する搬送経路５は、ローラコンベア６により形成されている。そして搬送経路５の部分には、角形鋼管１のクランプ手段１０Ａ，１０Ｂと、搬送経路５を挟んで左右一対の処理手段３０Ａ，３０Ｂとが設けられている。なお角形鋼管１は、４つの辺部１Ａと４箇所の隅部（Ｒ状コーナー部）１Ｂとにより四角形状に形成され、一つの辺部１Ａには突き合せ溶接部（シーム溶接部）１Ｃが形成されている。

前記クランプ手段１０Ａ，１０Ｂは、処理手段３０Ａ，３０Ｂを中にして搬送経路５の方向で一対配設されるもので、それぞれ保持枠１１側に設けられた左右クランプ装置１２と上下クランプ装置１７とからなる。すなわち前記左右クランプ装置１２は、そのピストンロッドを相対向させた状態で保持枠１１側に取り付けられた左右一対のシリンダー１３と、これらシリンダー１３のピストンロッドに連結されたロール支持体１４と、このロール支持体１４の内端部分に前後方向ピン１５を介して遊転自在に設けられたロール１６などにより構成されている。また上下クランプ装置１７は、ピストンロッドを下向きとした状態で保持枠１１側に取り付けられたシリンダー１８と、このシリンダー１８のピストンロッドに連結された押さえ体１９などにより構成されている。

このように構成されたクランプ手段１０Ａ，１０Ｂによると、シリンダー１３を伸展動させ、ロール１６を角形鋼管１の両側面に当接させることで、左右クランプ装置１２によって角形鋼管１を両側からクランプし得、そしてシリンダー１８を伸展動させ、押さえ体１９を角形鋼管１の上面に当接させることで、ローラコンベア６のローラ７群と上下クランプ装置１７とによって角形鋼管１を上下からクランプし得る。

両クランプ手段１０Ａ，１０Ｂ間には壁体２１が立設され、この壁体２１の中央部分には、前記搬送経路５が挿通される貫通部２２が形成されている。前記処理手段３０Ａ，３０Ｂは、前記搬送経路５に対して接近離間方向に横移動自在でかつ昇降動自在な可動体３７Ａ，３７Ｂと、この可動体３７Ａ，３７Ｂに対して搬送経路５に沿った前後方向軸心４３Ａ，４３Ｂの周りに回転自在に設けられた刃保持体４４Ａ，４４Ｂと、それぞれ前後方向軸心４３Ａ，４３Ｂに沿った駆動軸を介して刃保持体４４Ａ，４４Ｂ側に回転自在に設けられた切断用刃体５１Ａ，５１Ｂならびに開先加工用刃体５３Ａ，５３Ｂと、これら切断用刃体５１Ａ，５１Ｂならびに開先加工用刃体５３Ａ，５３Ｂの駆動軸に連動した回転駆動部５５Ａ，５５Ｂなどから構成されている。

すなわち前記処理手段３０Ａ，３０Ｂは、上下方向に長い本体３１Ａ，３１Ｂを有し、この本体３１Ａ，３１Ｂは前記壁体２１側に、前記搬送経路５に対して接近離間方向に位置調整自在として定置されている。前記本体３１Ａ，３１Ｂ側に支持案内されて昇降自在な縦移動体３２Ａ，３２Ｂが設けられ、そして本体３１Ａ，３１Ｂ側と縦移動体３２Ａ，３２Ｂ側との間には、昇降動装置３３Ａ，３３Ｂが設けられている。この昇降動装置３３Ａ，３３Ｂは、本体３１Ａ，３１Ｂの上部に設けられた正逆駆動自在なモータ３４Ａ，３４Ｂと、このモータ３４Ａ，３４Ｂの下向き出力軸に連結された螺子体３５Ａ，３５Ｂと、縦移動体３２Ａ，３２Ｂに固定されかつ前記螺子体３５Ａ，３５Ｂが螺合されるナット体３６Ａ，３６Ｂなどにより構成されている。

前記縦移動体３２Ａ，３２Ｂ側に支持案内されて、搬送経路５に対して接近離間方向に横移動自在な可動体３７Ａ，３７Ｂが設けられている。そして、縦移動体３２Ａ，３２Ｂ側と可動体３７Ａ，３７Ｂ側との間には横移動装置３８Ａ，３８Ｂが設けられている。この横移動装置３８Ａ，３８Ｂは、可動体３７Ａ，３７Ｂの外端部に設けられた正逆駆動自在なモータ３９Ａ，３９Ｂと、このモータ３９Ａ，３９Ｂの内向き出力軸に連結された螺子体４０Ａ，４０Ｂと、縦移動体３２Ａ，３２Ｂに固定されかつ前記螺子体４０Ａ，４０Ｂが螺合されるナット体４１Ａ，４１Ｂなどにより構成されている。

したがって、昇降動装置３３Ａ，３３Ｂにより縦移動体３２Ａ，３２Ｂを昇降動させるとともに、横移動装置３８Ａ，３８Ｂにより可動体３７Ａ，３７Ｂを横移動させることにより、可動体３７Ａ，３７Ｂは、搬送経路５に対して接近離間方向に横移動自在でかつ昇降自在に構成される。以上の３４Ａ，３４Ｂ〜３６Ａ，３６Ｂにより昇降動装置３３Ａ，３３Ｂの一例が構成され、そして３９Ａ，３９Ｂ〜４１Ａ，４１Ｂにより横移動装置３８Ａ，３８Ｂの一例が構成される。

前記可動体３７Ａ，３７Ｂの搬送経路５側の部分には、この搬送経路５に沿った前後方向軸心４３Ａ，４３Ｂの周りに回転自在な刃保持体４４Ａ，４４Ｂに設けられている。すなわち刃保持体４４Ａ，４４Ｂは、横向きの円盤部４５Ａ，４５Ｂと、この円盤部４５Ａ，４５Ｂの一側面に連結した保持部４６Ａ，４６Ｂとからなり、前記円盤部４５Ａ，４５Ｂが可動体３７Ａ，３７Ｂ側の回転支持部材４７Ａ，４７Ｂに嵌め込まれて、回転自在に支持されている。そして可動体３７Ａ，３７Ｂ（回転支持部材４７Ａ，４７Ｂ）側には、刃保持体４４Ａ，４４Ｂを回転させるための油圧シリンダー（回転動装置の一例）４８Ａ，４８Ｂが設けられている。したがって、油圧シリンダー４８Ａ，４８Ｂを伸縮動させることで、刃保持体４４Ａ，４４Ｂを前後方向軸心４３Ａ，４３Ｂの周りに１８０度状で正逆に回転し得る。

前記刃保持体４４Ａ，４４Ｂ側には、切断側駆動軸（駆動軸の一例）５０Ａ，５０Ｂと開先側駆動軸（駆動軸の一例）５２Ａ，５２Ｂとが、前後方向軸心４３Ａ，４３Ｂに対して１８０度変位した位置として振り分けて配設されるとともに、これら切断側駆動軸５０Ａ，５０Ｂと開先側駆動軸５２Ａ，５２Ｂは軸受を介して回転自在に支持されている。そして切断側駆動軸５０Ａ，５０Ｂの一端には切断用刃体５１Ａ，５１Ｂが取り付けられ、また開先側駆動軸５２Ａ，５２Ｂの一端には開先加工用刃体５３Ａ，５３Ｂが取り付けられている。ここで開先加工用刃体５３Ａ，５３Ｂの外周縁は、前後の両側に傾斜刃面（研磨面）５３ａ，５３ｂを有する形状とされている。

前記可動体３７Ａ，３７Ｂ側と刃保持体４４Ａ，４４Ｂ側との間には、切断用刃体５１Ａ，５１Ｂの切断側駆動軸５０Ａ，５０Ｂと開先加工用刃体５３Ａ，５３Ｂの開先側駆動軸５２Ａ，５２Ｂとに連動した回転駆動部５５Ａ，５５Ｂが設けられている。すなわち、前後方向軸心４３Ａ，４３Ｂ上に位置されて中間軸５６Ａ，５６Ｂが設けられるとともに、この中間軸５６Ａ，５６Ｂは円盤部４５Ａ，４５Ｂに対して相対回転自在に貫通され、そして可動体３７Ａ，３７Ｂ側に設けられた駆動モータ５７Ａ，５７Ｂの出力軸と中間軸５６Ａ，５６Ｂの他端とがベルト伝動機構５８Ａ，５８Ｂにより連動連結されている。また中間軸５６Ａ，５６Ｂの一端と切断側駆動軸５０Ａ，５０Ｂとがチェーン伝動機構５９Ａ，５９Ｂにより連動連結されるとともに、中間軸５６Ａ，５６Ｂの一端と開先側駆動軸５２Ａ，５２Ｂとがチェーン伝動機構６０Ａ，６０Ｂにより連動連結されている。

したがって、油圧シリンダー４８Ａ，４８Ｂを伸縮動させて、刃保持体４４Ａ，４４Ｂを前後方向軸心４３Ａ，４３Ｂの周りに１８０度状で正逆に回転させることで、切断用刃体５１Ａ，５１Ｂと開先加工用刃体５３Ａ，５３Ｂとを入れ換えて（択一的に）角形鋼管１に向け得る。そして回転駆動部５５Ａ，５５Ｂの駆動によって、切断側駆動軸５０Ａ，５０Ｂと開先側駆動軸５２Ａ，５２Ｂを介して切断用刃体５１Ａ，５１Ｂと開先加工用刃体５３Ａ，５３Ｂとを駆動回転し得る。以上の５６Ａ，５６Ｂ〜６０Ａ，６０Ｂにより回転駆動部５５Ａ，５５Ｂの一例が構成され、そして３１Ａ，３１Ｂ〜６０Ａ，６０Ｂにより処理手段３０Ａ，３０Ｂの一例が構成される。

以下に、上記した実施の形態１における作用を説明する。
図２（ａ）に示すように、左右クランプ装置１２のシリンダー１３を収縮動させてロール１６を離間動させ、上下クランプ装置１７のシリンダー１８を収縮動させて押さえ体１９を上昇動させることで、両クランプ手段１０Ａ，１０Ｂを非クランプ姿勢とする。そして両処理手段３０Ａ，３０Ｂにおいては、図３に示すように、可動体３７Ａ，３７Ｂを搬送経路５に対して離間動させるとともに、刃保持体４４Ａ，４４Ｂの回転により切断用刃体５１Ａ，５１Ｂを搬送経路５側に向けており、さらに、一方の処理手段３０Ａにおいては縦移動体３２Ａを下降させるとともに、他方の処理手段３０Ｂにおいては縦移動体３２Ｂを上昇させている。

この状態で、前工程（各種成形機）側からの角形鋼管１を、ローラコンベア６によって搬送経路５上で長さ方向に搬送し、そして先端が切断用刃体５１Ａ，５１Ｂの部分を少し越えた所定の位置で搬送を停止させる。次いで図２（ｂ）に示すように、クランプ手段１０Ａ，１０Ｂによるクランプを行う。すなわち、左右クランプ装置１２のシリンダー１３を伸展動させることで、ロール１６を角形鋼管１の両側面に当接させて角形鋼管１を両側からクランプし得、また上下クランプ装置１７のシリンダー１８を伸展動させることで、押さえ体１９を下降させて角形鋼管１の上面に当接させ、ローラコンベア６のローラ７群との間で角形鋼管１を上下からクランプし得る。

このようにして角形鋼管１を所定位置に固定させた状態で、処理手段３０Ａ，３０Ｂを作動させて先端の切断除去を行う。すなわち、回転駆動部５５Ａ，５５Ｂの駆動モータ５７Ａ，５７Ｂを駆動することで、ベルト伝動機構５８Ａ，５８Ｂを介して中間軸５６Ａ，５６Ｂを回転させ、そしてチェーン伝動機構５９Ａ，５９Ｂを介して切断側駆動軸５０Ａ，５０Ｂを回転させ、以て切断用刃体５１Ａ，５１Ｂを駆動回転させている。なお、中間軸５６Ａ，５６Ｂの回転は、チェーン伝動機構６０Ａ，６０Ｂを介して開先側駆動軸５２Ａ，５２Ｂも回転させ、以て非作用位置にある開先加工用刃体５３Ａ，５３Ｂをも駆動回転させている。

この状態で、両切断用刃体５１Ａ，５１Ｂの横移動と昇降動とを行う。すなわち図３の状態から、まず、横移動装置３８Ａ，３８Ｂのモータ３９Ａ，３９Ｂを駆動して螺子体４０Ａ，４０Ｂを回転させ、このとき、縦移動体３２Ａ，３２Ｂ側のナット体４１Ａ，４１Ｂに螺子体４０Ａ，４０Ｂが螺合されていることで、モータ３９Ａ，３９Ｂなどとともに可動体３７Ａ，３７Ｂを搬送経路５に対して接近方向に横移動させ得る。そして図４の実線に示すように、一方の切断用刃体５１Ａの先端が一方の下部の隅部１Ｂに下方から対向したときに一方の横移動装置３８Ａを停止させるとともに、他方の切断用刃体５１Ｂの先端が他方の上部の隅部１Ｂに上方から対向したときに他方の横移動装置３８Ｂを停止させる。

次いで、昇降動装置３３Ａ，３３Ｂのモータ３４Ａ，３４Ｂを駆動して螺子体３５Ａ，３５Ｂを回転させ、このとき、縦移動体３２Ａ，３２Ｂ側のナット体３６Ａ，３６Ｂに螺子体３５Ａ，３５Ｂが螺合されていることで、縦移動体３２Ａ，３２Ｂを昇降動させ得る。すなわち、一方の縦移動体３２Ａを上昇動させることで、可動体３７Ａや刃保持体４４Ａなどとともに切断用刃体５１Ａを上昇動し得、これにより図４の実線から仮想線に示すように、回転駆動している切断用刃体５１Ａの先端が、一方の下部の隅部１Ｂから一方の側部の辺部１Ａへと順次切断し得る。また、他方の縦移動体３２Ｂを下降動させることで、可動体３７Ｂや刃保持体４４Ｂなどとともに切断用刃体５１Ｂを下降動し得、これにより図４の実線から仮想線に示すように、回転駆動している切断用刃体５１Ｂの先端が、他方の上部の隅部１Ｂから他方の側部の辺部１Ａへと順次切断し得る。

このような昇降動装置３３Ａ，３３Ｂを作動しての昇降動による切断は、一方の切断用刃体５１Ａが一方の上部の隅部１Ｂを切断し、他方の切断用刃体５１Ｂが他方の下部の隅部１Ｂを切断することで停止される。

次いで、横移動装置３８Ａ，３８Ｂのモータ３９Ａ，３９Ｂを駆動して螺子体４０Ａ，４０Ｂを回転させ、可動体３７Ａ，３７Ｂを搬送経路５に対して接近方向に横移動させ得る。すなわち、一方の可動体３７Ａを横移動させることで、刃保持体４４Ａなどとともに切断用刃体５１Ａを他方へ向けて横移動し得、これにより図５から図６に示すように、回転駆動している切断用刃体５１Ａの先端が、一方の上部の隅部１Ｂから上部の辺部１Ａへと順次切断し得る。また、他方の可動体３７Ｂを横移動させることで、刃保持体４４Ｂなどとともに切断用刃体５１Ｂを一方へ向けて横移動し得、これにより図５から図６に示すように、回転駆動している切断用刃体５１Ｂの先端が、他方の下部の隅部１Ｂから下部の辺部１Ａへと順次切断し得る。

このような横移動装置３８Ａ，３８Ｂを作動しての横移動による切断は、図６に示すように、一方の切断用刃体５１Ａが他方の上部の隅部１Ｂを通過（通り抜け状）し、また他方の切断用刃体５１Ｂが他方の下部の隅部１Ｂを通過することで停止される。

このようにして、横移動装置３８Ａ，３８Ｂを駆動することで可動体３７Ａ，３７Ｂを横移動させる動作と、昇降動装置３３Ａ，３３Ｂを駆動することで縦移動体３２Ａ，３２Ｂを昇降動させる動作との組み合わせ動作により、回転駆動している一対の切断用刃体５１Ａ，５１Ｂを角形鋼管１の周りで同方向に移動させて、図１に示すように、この角形鋼管１の先端の切断を行え、そして切断した先端部分１ａは落下などにより除去し得る。

次いで、角形鋼管１の切断端面２に対して開先加工を行う。すなわち、図６の状態から刃保持体４４Ａ，４４Ｂを少し上下に離間動させたのち、図７に示すように、まず油圧シリンダー４８Ａ，４８Ｂを作動させ、刃保持体４４Ａ，４４Ｂを前後方向軸心４３Ａ，４３Ｂの周りに１８０度状で回転させ、切断用刃体５１Ａ，５１Ｂと開先加工用刃体５３Ａ，５３Ｂとを入れ換えて（向きを変更して）、開先加工用刃体５３Ａ，５３Ｂを切断端面２（搬送経路５）側に向ける。

次いで図８の実線に示すように、刃保持体４４Ａ，４４Ｂを少し上下に接近動させたのち、開先加工用刃体５３Ａ，５３Ｂの横移動と昇降動とを、上述した切断用刃体５１Ａ，５１Ｂのときとは逆方向で行う。つまり図８の実線の状態から、横移動装置３８Ａ，３８Ｂのモータ３９Ａ，３９Ｂを逆駆動して螺子体４０Ａ，４０Ｂを逆回転させ、可動体３７Ａ，３７Ｂを横移動させ得る。

すなわち、図８の実線から仮想線に示すように、一方の可動体３７Ａを横移動させることで、刃保持体４４Ａなどとともに開先加工用刃体５３Ａを一方へ向けて横移動し得、これにより図９に示すように、回転駆動している開先加工用刃体５３Ａの傾斜刃面５３ａにより、切断端面２における他方の上部の隅部１Ｂから上部の辺部１Ａへと順次開先加工し得る。また、図８の実線から仮想線に示すように、他方の可動体３７Ｂを横移動させることで、刃保持体４４Ｂなどとともに開先加工用刃体５３Ｂを一方へ向けて横移動し得、これにより図９に示すように、回転駆動している開先加工用刃体５３Ｂの傾斜刃面５３ｂにより、切断端面２における一方の下部の隅部１Ｂから下部の辺部１Ａへと順次開先加工し得る。

このような横移動装置３８Ａ，３８Ｂを作動しての横移動による開先加工は、図８の仮想線に示すように、一方の開先加工用刃体５３Ａが一方の上部の隅部１Ｂを開先加工し、他方の開先加工用刃体５３Ｂが他方の下部の隅部１Ｂを開先加工することで停止される。

次いで、昇降動装置３３Ａ，３３Ｂのモータ３４Ａ，３４Ｂを逆駆動して螺子体３５Ａ，３５Ｂを逆回転させ、このとき、縦移動体３２Ａ，３２Ｂ側のナット体３６Ａ，３６Ｂに螺子体３５Ａ，３５Ｂが螺合されていることで、縦移動体３２Ａ，３２Ｂを昇降動させ得る。

すなわち、一方の縦移動体３２Ａを下降動させ、可動体３７Ａや刃保持体４４Ａなどとともに、図８の仮想線矢印のように、開先加工用刃体５３Ａを下降動し得、これにより、回転駆動している開先加工用刃体５３Ａの傾斜刃面５３ａにより、一方の上部の隅部１Ｂから一方の側部の辺部１Ａへと順次開先加工し得る。また、他方の縦移動体３２Ｂを上昇動させ、可動体３７Ｂや刃保持体４４Ｂなどとともに、図８の仮想線矢印のように、開先加工用刃体５３Ｂを上昇動し得、これにより図９に示すように、回転駆動している開先加工用刃体５３Ｂの傾斜刃面５３ｂにより、一方の上部の隅部１Ｂから他方の側部の辺部１Ａへと順次開先加工し得る。

このような昇降動装置３３Ａ，３３Ｂを作動しての昇降動による開先加工は、一方の開先加工用刃体５３Ａが一方の下部の隅部１Ｂを通過（通り抜け状）し、他方の開先加工用刃体５３Ｂが他方の上部の隅部１Ｂを通過することで停止される。以上のようにして角形鋼管１の切断端面２に対して開先加工を行え、以て先端部分に開先３を形成し得る。その後に、両処理手段３０Ａ，３０Ｂにおいて可動体３７Ａ，３７Ｂを元の位置（ホームポジション）に戻し、そして両クランプ手段１０Ａ，１０Ｂを非クランプ姿勢（クランプ解除）とすることにより、開先加工を行った角形鋼管１をローラコンベア６によって搬送経路５上で搬送（搬出）し得る。

上述では、角形鋼管１の先端の切断と、切断端面２に対する開先３の加工を行っているが、同様にして、角形鋼管１の後端の切断と、切断端面２に対する開先３の加工をも行えるものである。また図１０に示すように、角形鋼管１の中間の切断、すなわち所定寸法の切断を行ったのち、この切断により生じた一対（前後両側）の切断端面２に対して、共通の開先加工用刃体５３Ａ，５３Ｂによって同時に開先３の加工を行えるものである。

このようにして角形鋼管１の切断端面２に対して開先加工を行え、以て端部分に開先３を形成し得る。すなわち、処理手段３０Ａ，３０Ｂを配設した１箇所において、角形鋼管１の切断を行って切断端面２を形成したのち、切断端面２に対して開先３の加工を行えることになり、これにより、製造ラインを短くできて占有面積を縮小でき、さらに処理手段３０Ａ，３０Ｂに対応したクランプ手段１０Ａ，１０Ｂのみでよいことなど、設備の小型化、低価格化を期待できることになる。

なお、対象とする角形鋼管１の外寸や厚さは種々であり、たとえば図３の仮想線に示すように、短外寸で薄肉の角形鋼管１Ｓに対しても、両切断用刃体５１Ａ，５１Ｂや両開先加工用刃体５３Ａ，５３Ｂにおける横移動や昇降動を制御することで、同様に切断や開先加工を行えることになる。その際に、必要に応じて、本体３１Ａ，３１Ｂが接近離間方向に位置調整される。
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２を、図１１、図１２に基づいて説明する。

すなわち、丸形鋼管（鋼管の一例）４に対して切断や開先加工を行うものであって、この場合に図１１に示すように、ローラコンベア６は鼓形ローラ７ａ群により形成され、またクランプ手段１０Ａ，１０Ｂとしては、押さえ板１９の下面が凹円弧状面１９ａに形成されている。したがって、クランプ手段１０Ａ，１０Ｂによる丸形鋼管４のクランプは、丸形鋼管４の径の変化に関係なく、図１１（ｂ）に示すように、この丸形鋼管４を自動的に芯合わせしながら行える。

また処理手段３０Ａ，３０Ｂによる切断や開先加工は、切断用刃体５１Ａ，５１Ｂや開先加工用刃体５３Ａ，５３Ｂにおける横移動や昇降動を、実施の形態１のように個別に行わず、横移動と昇降動を複合的に同時に（組み合わせ動作を）行うように制御することで、すなわち図１２の（ａ）〜（ｄ）に示すように、切断用刃体５１Ａ，５１Ｂや開先加工用刃体５３Ａ，５３Ｂを丸形鋼管４の円弧に沿って移動させることで、円滑かつ確実に行えることになる。

上記した実施の形態では、前記本体３１Ａ，３１Ｂ側に支持案内されて昇降自在な縦移動体３２Ａ，３２Ｂを設け、この縦移動体３２Ａ，３２Ｂ側に支持案内されて横移動自在な可動体３７Ａ，３７Ｂを設けるとともに、この可動体３７Ａ，３７Ｂ側に刃保持体４４Ａ，４４Ｂを設けた形式が示されているが、これは前記本体３１Ａ，３１Ｂ側に支持案内されて横移動自在な可動体を設け、この可動体側に支持案内されて昇降自在な縦移動体を設けるとともに、この縦移動体側に刃保持体を設けた形式などであってもよい。

上記した実施の形態では、刃保持体４４Ａ，４４Ｂに対して切断用刃体５１Ａ，５１Ｂと開先加工用刃体５３Ａ，５３Ｂとが、前後方向軸心４３Ａ，４３Ｂに対して１８０度変位した位置で振り分けて配設した形式が示されているが、これは１２０度変位した２箇所に振り分けて配設し、残り１箇所に別の処理体を配設した形式、９０度変位した４箇所のうち２箇所ずつ振り分けて配設した形式などであってもよい。なお、これらの場合、回転動装置による刃保持体４４Ａ，４４Ｂの回転角度は好適に制御される。

上記した実施の形態では、刃保持体４４Ａ，４４Ｂの往移動時に切断用刃体５１Ａ，５１Ｂによる切断を行い、そして復移動時に開先加工用刃体５３Ａ，５３Ｂによる開先加工を行う形式が示されているが、これは切断を行ったのち一旦ホームポジションに戻したのち、同じ移動（往移動に相当）を行いながら開先加工用刃体５３Ａ，５３Ｂによる開先加工を行う形式などであってもよい。

上記した実施の形態において、回転駆動部５５Ａ，５５Ｂとしては正逆駆動形式であってもよく、この場合に切断用刃体５１Ａ，５１Ｂによる切断と開先加工用刃体５３Ａ，５３Ｂによる開先加工とに対応して、その回転方向を変更して使い分け得る。

本発明の実施の形態１を示し、鋼管の処理設備における先端部切断時の一部切り欠き平面図である。 同鋼管の処理設備のクランプ手段部分を示し、（ａ）は非クランプ時の正面図、（ｂ）はクランプ時の正面図である。 同鋼管の処理設備における切断前の一部切り欠き正面図である。 同鋼管の処理設備における切断開始時の一部切り欠き正面図である。 同鋼管の処理設備における切断中の一部切り欠き正面図である。 同鋼管の処理設備における切断終了時の一部切り欠き正面図である。 同鋼管の処理設備における刃切り換え時の一部切り欠き正面図である。 同鋼管の処理設備における開先加工開始時の一部切り欠き正面図である。 同鋼管の処理設備における開先加工終了時の一部切り欠き平面図である。 同鋼管の処理設備における中間部開先加工終了時の一部切り欠き平面図である。 本発明の実施の形態２を示し、鋼管の処理設備のクランプ手段部分で、（ａ）は非クランプ時の正面図、（ｂ）はクランプ時の正面図である。 同鋼管の処理設備における切断から開先加工を示す概略正面図である。

符号の説明

１ 角形鋼管（鋼管）
２ 切断端面
３ 開先
４ 丸形鋼管（鋼管）
５ 搬送経路
６ ローラコンベア
１０Ａ クランプ手段
１０Ｂ クランプ手段
１２ 左右クランプ装置
１７ 上下クランプ装置
３０Ａ 処理手段
３０Ｂ 処理手段
３１Ａ 本体
３１Ｂ 本体
３２Ａ 縦移動体
３２Ｂ 縦移動体
３３Ａ 昇降動装置
３３Ｂ 昇降動装置
３４Ａ モータ
３４Ｂ モータ
３７Ａ 可動体
３７Ｂ 可動体
３８Ａ 横移動装置
３８Ｂ 横移動装置
３９Ａ モータ
３９Ｂ モータ
４３Ａ 前後方向軸心
４３Ｂ 前後方向軸心
４４Ａ 刃保持体
４４Ｂ 刃保持体
４７Ａ 回転支持部材
４７Ｂ 回転支持部材
４８Ａ 油圧シリンダー（回転動装置）
４８Ｂ 油圧シリンダー（回転動装置）
５０Ａ 切断側駆動軸（駆動軸）
５０Ｂ 切断側駆動軸（駆動軸）
５１Ａ 切断用刃体
５１Ｂ 切断用刃体
５２Ａ 開先側駆動軸（駆動軸）
５２Ｂ 開先側駆動軸（駆動軸）
５３Ａ 開先加工用刃体
５３ａ 傾斜刃面
５３Ｂ 開先加工用刃体
５３ｂ 傾斜刃面
５５Ａ 回転駆動部
５５Ｂ 回転駆動部
５６Ａ 中間軸
５６Ｂ 中間軸
５７Ａ 駆動モータ
５７Ｂ 駆動モータ

Claims (3)

1. 鋼管をクランプ手段によりクランプした状態で、まず鋼管に向けた切断用刃体の横移動と昇降動との組み合わせ動作により鋼管の切断を行い、次いで切断用刃体と入れ換えて鋼管に向けた開先加工用刃体の横移動と昇降動との組み合わせ動作により切断端面に対して開先加工を行うことを特徴とする鋼管の処理方法。
2. 鋼管を長さ方向に搬送する搬送経路の部分に、鋼管のクランプ手段と、搬送経路を挟んで左右一対の処理手段とが設けられ、これら処理手段は、搬送経路に対して接近離間方向に横移動自在でかつ昇降動自在な可動体と、この可動体に対して搬送経路に沿った前後方向軸心の周りに回転自在に設けられた刃保持体と、それぞれ前後方向軸心に沿った駆動軸を介して刃保持体側に回転自在に設けられた切断用刃体ならびに開先加工用刃体と、これら切断用刃体ならびに開先加工用刃体の駆動軸に連動した回転駆動部とからなり、前記処理手段は、両切断用刃体を鋼管側に向けた状態で横移動と昇降動とを行うことで、両切断用刃体によって鋼管の切断を行い、両開先加工用刃体を鋼管側に向けた状態で横移動と昇降動とを行うことで、両開先加工用刃体によって鋼管の切断端面に対して開先加工を行うように構成されていることを特徴とする鋼管の処理設備。
3. 処理手段の本体側には、昇降動自在な縦移動体と昇降動装置とが設けられ、前記縦移動体側には、横移動自在な可動体と横移動装置とが設けられ、前記可動体側に刃保持体の回転動装置が設けられ、前記刃保持体に対して切断用刃体と開先加工用刃体とが、前後方向軸心に対して１８０度変位した位置で振り分けて配設されていることを特徴とする請求項２記載の鋼管の処理設備。

Images