JP2020124782A - Welding bead removal device and bead cutter holder of the same - Google Patents
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Abstract
Description
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。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a weld bead removing device for cutting and removing an outer weld bead of a welded metal pipe, and a bead cutter holder thereof.
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。 In general, a welded metal pipe is manufactured by bending a flat metal plate to form an open pipe having a C-shaped cross section, and then welding the ends of the open pipe by abutting each other. When the ends of the open pipe are welded, outer weld beads are formed on the outer peripheral surface of the welded metal pipe. The outer surface weld bead impairs the appearance of the welded metal pipe and causes a trouble in the processing of the welded metal pipe. Therefore, immediately after welding the end portion of the open pipe, the outer surface weld bead is cut and removed by a bead cutter such as a cutting tool.
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。
If the cutting debris generated by the cutting of the outer surface welding bead extends indefinitely, there is a risk that the cutting debris may be caught between the weld metal pipe and the roll. For example, in the following
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。 In the conventional configuration as described above, since the cutting debris receiving plate is arranged immediately above the cutting position of the outer surface welding bead, the impact when the cutting debris is broken is transmitted to the weld metal pipe, and the cutting position of the outer surface welding bead is The appearance deteriorates. Specifically, at the cutting position of the outer surface welding bead, scratches are generated at intervals in the axial direction of the pipe.
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。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a weld bead removing device capable of suppressing deterioration of the appearance of the outer surface weld bead at the cutting position.
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。 The welding bead removing device according to the present invention is a welding bead removing device for cutting and removing the outer surface welding bead of the welded metal pipe, and the bead cutter for cutting the outer surface welding bead and the bead cutter cutting the outer surface welding bead. The cutting scrap receiving plate that receives the tip of the cutting scraps caused by this and breaks the cutting scraps, the cutting scraps extend in an arc from the cutting position of the outer weld bead by the bead cutter, and the cutting scrap receiving plate is the arc. It is arranged to receive the tip of cutting chips at a position beyond the peak of.
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。 According to the weld bead removing device of the present invention, the cutting debris receiving plate is arranged to receive the tip of the cutting debris at a position beyond the peak of the arc. The shock transmitted can be reduced. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the appearance of the outer welding beads at the cutting position.
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。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to each embodiment, and constituent elements can be modified and embodied without departing from the scope of the invention. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in each embodiment. For example, some constituent elements may be deleted from all the constituent elements described in the embodiments. Furthermore, the constituent elements of different embodiments may be combined appropriately.
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。
1 is a side view showing a welding bead removing device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing the welding bead removing device of FIG. The weld bead removing device shown in FIGS. 1 and 2 is a device for cutting and removing the outer weld bead 1 a of the
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。
The
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。
The weld bead removing device of the present embodiment has a
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。
The
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。
The
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。
The cutting
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。
Here, the
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。
The cutting
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。
The
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。
The portion of the
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。
The
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。
Next, FIG. 3 is a front view more specifically showing the
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。
Next, FIG. 5 is a front view showing a first modified example of the
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。
Next, FIG. 7 is a side view showing a second modified example of the
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。
The material of the
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。
Next, FIG. 8 is an explanatory view showing a fracture process of the cutting
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。
As shown in FIG. 8B, after the tip of the cutting
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。
As shown in FIG. 8C, when the curvature of the arc drawn by the cutting
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。
In such a weld bead removing device, the cutting
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。
Further, since the
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。
In addition, since the portion of the
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。
Further, since the
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。
Further, since the
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。
Further, since the
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
1 Weld Metal Pipe 1a External Weld Bead
Claims (9)
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。 A weld bead removing device for cutting and removing an outer weld bead of a welded metal pipe,
A bead cutter for cutting the outer surface welding bead,
A cutting scrap receiving plate that receives the tip of cutting scraps generated by the bead cutter cutting the outer surface welding bead and breaks the cutting scraps;
The cutting waste extends in an arc from a cutting position of the outer surface welding bead by the bead cutter,
The chip receiving plate is arranged to receive the tip of the chip at a position beyond the peak of the arc,
Weld bead removing device.
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。 The weld bead removing device according to claim 1, further comprising: a guide member that comes into contact with the cutting debris extending from a cutting position of the outer surface welding bead and guides the cutting debris.
請求項2記載の溶接ビード除去装置。 The portion of the guide member that comes into contact with the cutting waste is a protruding curved surface,
The weld bead removing device according to claim 2.
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。 Further comprising a holder for holding the bead cutter,
The guide member is held by the holder so as to be located immediately above the bead cutter.
The weld bead removing device according to claim 2 or 3.
請求項4記載の溶接ビード除去装置。 The guide member is welded to the holder,
The weld bead removing device according to claim 4.
請求項4記載の溶接ビード除去装置。 The guide member is screwed to the holder,
The weld bead removing device according to claim 4.
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。 The holder has a holder body and a split body that is attachable to and detachable from the holder body,
The guide member is sandwiched between the holder body and the divided body,
The weld bead removing device according to claim 4.
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。 The weld metal pipe is a zinc-based plated steel pipe,
The weld bead removing device according to any one of claims 1 to 7.
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