JP2928110B2 - 自動管端テープ巻装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、端部を連続突き合わ
せて搬送されている鋼管の自動管端テープ巻装置に関す
るもので、特に鋼管外径が20mmから700mmと大きく変化
する搬送ライン上において、鋼管外周に樹脂等のコーテ
ィングや薬液塗布等の表面処理する際、鋼管の突き合わ
せ部にコーティング材や薬液等が内部流入するのを防止
したり、ねじ部や溶接部等のマスキングを目的に行うテ
ープ巻を自動的に行う装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】端部を連続突き合わせて搬送されている
鋼管外周に樹脂等のコーティングや薬液塗布等の表面処
理する際、部分的に吐出量を変化させることは、現在の
技術では可能と思われるが、実操業においては生産性の
面からライン速度や吐出量等を部分的に変化させること
は行われていないのが現状である。したがって従来は、
鋼管外周に樹脂等のコーティングや薬液塗布等の表面処
理する際、鋼管の突き合わせ部よりコーティング材や薬
液等が内部流入するのを防止したり、ねじ部や溶接する
管端部は、マスキングを目的にテープ巻を行っている
が、何れもライン外で鋼管の両管端別々にテープ巻装置
または人手によりテープ巻を行うか、あるいはライン速
度を遅くして人手によりテープ巻を行うのが一般的であ
った。また、ライン内での人手によるテープ巻作業は、
鋼管の搬送速度と同速度で移動しながらの作業となり、
同一作業者での長時間作業は行えず、特に鋼管外径が大
きくなると、その作業性から二人作業の連携作業が必要
であり、多くの時間と労力が必要で、作業能率が悪く、
処理コストが高くつくと共に、作業に危険が伴う等の問
題を有していた。

【０００３】上記問題点を解消するため、管端テープ巻
装置が種々提案されている。例えば、電磁弁によって吸
気または排気に切換えられ、粘着テープ供給機構により
所定長さに剥離供給された粘着テープを吸気または吹き
離しするエアーボックスと、該エアーボックス後方にあ
って電磁弁によって前進または後退に切換えられ、鋼管
に吹き付けられた粘着テープを転圧着する圧着ローラと
を備えた機箱を鋼管送行部の長手方向に所要間隔を置い
て相対配置してなり、前記両電磁弁には鋼管継目部が前
記エアーボックス部および圧着ローラ部に位置したと
き、エアーボックスを排気状態にまた圧着ローラを前進
に切換える制御手段を設けてなるテーピング装置(特公
昭54-41125号公報)、鋼管管端の無塗装部を形成するた
めに使用するマスキングテープを巻付けたテープリール
と、該マスキングテープを吸引し、送給するためのバキ
ュームロールと該マスキングテープを管表面に張り付け
るための張付ロールと、張り付け終了後にテープを切断
するカッターとからなる2つのブラケットを、可動支持
体に設けたシリンダー機構と、スライド機構とを介して
互いに対向して上下に移動可能に配置し、かつ前記可動
支持体をスライド機構とシリンダー機構とにより上下お
よび水平方向に移動可能に支承してなる固定支持台を配
置すると共に、前記バキュームロールと張付ロールは、
互いにリンクにより連結されてブラケットの先端に取付
けたシリンダーにより管表面に押圧可能としたテープマ
スキング装置(特開昭58-61396号公報)、端部を突き合わ
せた鋼管を回転させながら軸方向に走行させる搬送ライ
ンの近傍に鋼管と同速で同方向に走行自在でかつ鋼管に
対して進退動自在となる移動ベースと、鋼管の突き合わ
せ端部を検出して前記移動ベースを走行させる管端検出
手段とを設け、前記移動ベースにこのベースに取付けら
れた複数の粘着テープを送り出すテープ繰出し部と、繰
出された粘着テープを所定の長さに切断するカッター
と、繰出された粘着テープを受取り前後鋼管の端部外周
面に押当てて別個に貼付ける一対の貼付手段を設けた装
置(実公昭59-35352号公報)等が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記特公昭54-41125号
公報に開示のテーピング装置は、エアー圧力で粘着テー
プを半周毎に吹付けて圧着ローラで転圧着するため、回
転しつつ搬送される鋼管やテーピング幅の変動に追従す
ることはできない。また、特開昭58-61396号公報に開示
のテープマスキング装置は、両端個別にマスキングを行
うため、連続して搬送されるコンベア上でのテープ巻は
困難である。さらに、実公昭59-35352号公報に開示の装
置は、鋼管回転式連続ラインを対象とし、管端突き合わ
せ部での回転差を避けるためにテープを2本個別に管端
に巻付けている。これは、管端突き合わせ部が完全にシ
ールされていないことになる。また、テープリールのテ
ープ残量が小の場合の次テープリールからのテープ補給
については開示されておらず、テープリールの交換に人
手を要する。

【０００５】この発明の目的は、上記従来技術の諸問題
を解消し、鋼管管端部の粘着テープによるテーピングを
自動的に行うことによって、作業の能率向上と省力化を
図ることができる自動管端テーピング装置を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意試験研究を重ねた。その結果、鋼管搬
送コンベア上の所定位置で管端継目を検出し、テープ巻
装置内に管端継目が入るタイミングと、鋼管搬送速度に
一致するタイミングを制御し、走行台車を起動させて管
端部の任意の位置からテープを旋回巻付けながら必要マ
スキング幅になるよう走行台車の巻幅調整台車を進退さ
せ、必要テープ長さに切断と同時に次回貼り付けテープ
先端を、貼り付け位置に保持しながら、切断テープ尾端
巻付け完了後、走行台車、巻幅調整台車およびテープ旋
回部を原点に復帰させ、次の管端継目検出信号まで待機
する動作を自動的に繰り返すと共に、テープリールの自
動交替によってテープ補給を行うことによって、鋼管管
端部の粘着テープによるマスキングを自動的に行うこと
ができることを究明し、この発明に到達した。

【０００７】すなわちこの発明は、端部を突き合わせた
鋼管を管軸方向に走行させる搬送ライン内に平行に、鋼
管と同速度で同方向に走行自在で原点位置へ往復動自在
な走行台車と、該走行台車の軸線と同軸上で鋼管と同方
向に往復動自在な巻幅調整台車と、該巻幅調整台車上に
テープ巻ユニットを鋼管外径に対応した位置に設定する
昇降フレームと、該昇降フレーム側面でテープ巻ユニッ
トを鋼管と同心で回転させる回転フレームと、該回転フ
レーム側面のロータフレームに取付けたテープ供給装置
とテープ接着切断手段とテープ繰り出し装置とテープ長
さ検出機構を有するカッティング装置とテープ貼付け装
置とからなるテープ巻ユニットと、前記走行台車と連結
されて走行し鋼管を支持する鋼管支持ロールと、前記ロ
ータフレーム上のテープ巻ユニットのテープ切断接着手
段とカッティング装置とテープ貼付け装置をそれぞれ駆
動する各往復動駆動機構に空気圧を、カッティング装置
とテープ貼付け装置のロールに真空圧を送るロータリー
シール部と、鋼管突き合わせ部を検出する継目検出器
と、該検出器からの継目検出信号に対応して前記走行台
車、巻幅調整台車を走行制御すると共に、回転フレー
ム、テープ供給装置とテープ接着切断手段とテープ繰り
出し装置とカッティング装置とテープ貼付け装置を制御
するテープ巻制御部とからなることを特徴とする自動管
端テープ巻装置である。

【０００８】

【作用】この発明の自動管端テープ巻装置は、鋼管と同
速度で同方向に走行自在で原点位置へ往復動自在な走行
台車と、該走行台車の軸線と同軸上で鋼管と同方向に往
復動自在な巻幅調整台車と、該巻幅調整台車上にテープ
巻ユニットを鋼管外径に対応した位置に設定する昇降フ
レームと、該昇降フレーム側面でテープ巻ユニットを鋼
管と同心で回転させる回転フレームと、該回転フレーム
側面のロータフレームに取付けたテープ供給装置とテー
プ切断接着手段とテープ繰り出し装置とテープ長さ検出
機構を有するカッティング装置とテープ貼付け装置とか
らなるテープ巻ユニットと、前記走行台車と連結されて
走行し鋼管を支持する鋼管支持ロールと、前記ロータフ
レーム上のテープ巻ユニットのテープ切断接着手段とカ
ッティング装置とテープ貼付け装置をそれぞれ駆動する
各往復動駆動機構に空気圧を、カッティング装置とテー
プ貼付け装置のロールに真空圧を送るロータリーシール
部と、鋼管突き合わせ部を検出する継目検出器と、該検
出器からの継目検出信号に対応して前記走行台車、巻幅
調整台車を走行制御すると共に、回転フレーム、テープ
供給装置とテープ切断接着手段およびカッティング装置
とテープ貼付け装置を制御するテープ巻制御部からな
り、テープ巻制御部によって鋼管突き合わせ部検出信号
に対応して前記走行台車、巻幅調整台車を自動走行させ
ると共に、回転フレーム、テープ供給装置とテープ切断
接着手段およびカッティング装置とテープ貼付け装置を
自動制御することによって、搬送される鋼管管端に所定
幅でテープを巻付けることができる。

【０００９】

【実施例】以下にこの発明の自動管端テープ巻装置の詳
細を実施の一例を示す図1ないし図12に基づいて説明す
る。図1はこの発明の自動管端テープ巻装置の全体側面
図、図2はテープ巻ユニットを省略した自動管端テープ
巻装置の平面図、図3は図1のA-A矢視拡大図、図4はロー
タフレーム取付部の一部断面図、図5はこの発明のテー
プ巻ユニットの全体正面図、図6はこの発明の自動管端
テープ巻装置の制御系統図、図7はこの発明の自動管端
テープ巻装置の制御流れ図、図8は同じくこの発明の自
動管端テープ巻装置の制御流れ図、図9は取付け準備さ
れた新しいテープを示すもので、(a)図はテープ始端に
両面接着テープを貼ったテープの斜視図、(b)図はテー
プ始端の粘着面を折り返して仮止めしたテープの斜視
図、図10はテープ切断準備位置を示す全体正面図、図11
はテープ自動接続装置のテープ接続位置を示す全体正面
図、図12は鋼管突き合わせ部を示すもので、(a)図は1個
の接続治具で接続した場合の断面図、(b)図は2個の接続
治具で接続した場合の断面図ある。

【００１０】図1ないし図12において、1、2は鋼管3を搬
送するコンベアロールで、図12に示すとおり、鋼管3は
管端同士を突合わせて接続治具4を介して連結し、連続
的にコンベアロール1、2によって搬送される。5はコン
ベアロール1の近傍に鋼管3を跨ぐように立設した門型の
継目検出フレームで、ハンドル6の操作によりスクリュ
ージャッキを介して昇降し、鋼管3に接触する二つのロ
ール7、7間に渦流センサーや光電センサー等からなる継
目検出器8が設けられている。9はコンベアロール2の近
傍に鋼管3を跨ぐように立設した門型の速度検出フレー
ムで、ハンドル10の操作によりスクリュージャッキを介
して昇降し、鋼管3に接触するタッチロールを備えた鋼
管搬送速度検出器11が設けられている。12、13はリニア
ガイドのレールで、レール12に取付けた複数のベアリン
グ14に鋼管支持ロール15のロールフレーム16が固定され
ている。また、レール13の速度検出フレーム9側には、
レール13に取付けた複数のベアリング17に鋼管支持ロー
ル18のロールフレーム19が固定されている。ロールフレ
ーム19は、ボールねじのねじ軸20に沿って移動するナッ
ト21に固定され、軸22をタイミングベルト23を介してサ
ーボモータ24で回転させれば、タイミングベルト25を介
してねじ軸20が回転し、ロールフレーム16と共に鋼管3
の搬送方向に往復動するよう構成されている。

【００１１】26はテープ巻装置を鋼管3の搬送方向に往
復動させる走行台車で、コンベアロール1側のレール13
に取付けた複数のベアリング27に固定され、ボールねじ
のねじ軸28に沿って移動するナット29と連結され、タイ
ミングベルト23を介してサーボモータ24で軸22を回転さ
せれば、タイミングベルト30を介してねじ軸28が回転
し、リニアガイドのレール13に沿って鋼管3の搬送方向
に往復走行するよう構成されている。31はレール13に取
付けた複数のベアリング32上に固定された巻幅調整台車
で、走行台車26上に設置されたボールねじのねじ軸33に
沿って移動するナット34に接続され、タイミングベルト
35を介してサーボモータ36でねじ軸33を回転させれば、
リニアガイドのレール13に沿って鋼管3の搬送方向に往
復走行し、走行台車26の速度を鋼管3の搬送速度と同期
させてテープ巻を行っている時、走行させることによっ
てテープ幅以上の螺旋状に巻付けることが可能で、使用
テープ幅、テープ旋回速度および巻幅調整台車31の送り
速度によってテープ螺旋状巻の重なり代が調整できるよ
う構成されている。

【００１２】37は巻幅調整台車31上に鋼管3を跨ぐよう
に立設した門型のスタンドフレーム、38はスタンドフレ
ーム37に設けた鋼管3の下端に接触する固定ロール、39
は同じくスタンドフレーム37に設けたハンドル40の操作
によって昇降し、鋼管3の上端に接触する昇降ロール、4
1はスタンドフレーム37に設けた側面に支持筒42を有す
る昇降フレームで、駆動装置43の駆動によりスクリュー
ジャッキ44を介して昇降し、鋼管3の外径に対応した位
置に設定されたのち、スタンドフレーム37に固定され
る。45は昇降フレーム41側面の支持筒42にベアリング46
を介して回転可能に支持された回転フレームで、昇降フ
レーム41を鋼管3の外径に対応した位置に設定して固定
することにより、中心部が空洞構造の支持筒42および回
転フレーム45の中心が鋼管3の中心と合致する。回転フ
レーム45の一端には、テープ接着装置のテープ巻ユニッ
ト47、鋼管支持ロールユニット48、図示しない圧縮空気
蓄圧器およびテープ供給部等を側面に支持するロータフ
レーム49が着脱可能に設けられ、鋼管3の外径に対応し
てロータフレーム49を交換するよう構成されている。ま
た、回転フレーム45の端部周面には、ギヤー50が設けら
れ、巻幅調整台車31上に設けたサーボモータ51によりタ
イミングベルト52を介して回転する歯車53と噛み合う歯
車54と噛み合っており、サーボモータ51を駆動すれば、
回転フレーム45は鋼管3の出側から見て左回りで回転す
るよう構成されている。55、56は回転フレーム45と支持
筒42間に設けたエアーおよびバキューム配管のロータリ
ージョイント構造部、57は同じく回転フレーム45の外周
に設けた電源および電気信号供給用のスリップリングで
ある。

【００１３】前記テープ巻ユニット47には、テープ接着
装置およびテープ自動接続装置が配設されている。テー
プ巻ユニット47は、前記ロータフレーム49平面部に設定
位置がピンとボルトで自在に設定でき、テープリール58
より供給された片面粘着テープ(以下テープという)59を
鋼管3外面に貼り付け、テープ供給、テープ長さ測定、
テープ切断および供給テープリール58の接続替えを行う
よう構成されている。上記テープ接着装置は、テープ繰
り出し装置とカッティング装置およびテープ貼り付け装
置で構成されている。

【００１４】テープ繰り出し装置は、テープ自動接続装
置のテープリール58より供給されたテープ59を繰り出す
2本のフィードロール60、61からなり、フィードロール6
0、61はギヤーの噛み合いによって回転する。テープ59
の接着面に接するフィードロール61は、剥離性を有する
弾性体被覆ロールまたはテープ59の接着面に接する面積
を少なくした溝付きロールからなる。非粘着剤側に接す
るフィードロール60は、テープ59のテンション調整機構
およびテープ切断時のテープ保持の働きをするブレーキ
機構を有している。

【００１５】カッティング装置は、繰り出されたテープ
59を所定長さに切断して供給するナイフ62を取付けたガ
イドリング63付きナイフロール64と、バキューム付きア
ンビルロール65からなり、ガイドリング63付きナイフロ
ール64とアンビルロール65はギヤーの噛み合いによって
確実なテープ59のカッティングを行う。ナイフ62を取付
けたガイドリング63付きナイフロール64は、ナイフ62の
出入りを調整する作動機構66を有し、両端にはナイフ62
を保護する目的のガイドリング63を設けたロールであ
る。アンビルロール65は、ナイフ62の受け刃としての働
きと、ガイドリング63の受けとしての働きの両方を備え
たロールで、また、テープ59切断時のテープ保持機能を
有するバキュームロールである。カッティング装置は、
ナイフ62を取付けたガイドリング63付きナイフロール64
とアンビルロール65の間を所定厚さのテープ59が通過で
きるように、作動装置66によりロール間にテープ厚さ以
上の隙間を付与するための引離しと、テープカット時の
ナイフ62を加圧し、その通過テープの長さをナイフロー
ル64の回転数より検出するテープ長さ検出器67を有す
る。ナイフ62またはアンビルロール65の形状を変更する
ことによって、テープ59の切り離しカットやミシン目カ
ット等ができる。

【００１６】テープ貼り付け装置は、加圧機構を有する
バキューム孔付きプレスロール68とテープガイド69と切
断された鋼管3上のテープ後端を鋼管3に押し付けるブラ
シ70からなり、鋼管3に所定長さのテープを貼り付け
る。前記加圧機構を有するバキューム孔付きプレスロー
ル68は、ロール表面に一定間隔で穴が明けてあり、一定
区域面のみ真空圧が伝わるバキュームゾーンを有する構
造で、鋼管3の走行振れ以上に離した位置に配置し、走
行振れに追従できるエアーシリンダ等の加圧機構71を有
し、バキュームゾーンでテープ59先端部を保持し、加圧
機構71によってプレスロール68を鋼管3の外表面に押し
付けてテープ先端を鋼管3の外表面に押し付けて貼り付
けるもので、同時に鋼管3外面に沿ってプレスロール68
が移動する時、鋼管3外面との摩擦により回転し、この
プレスロール68の回転力を駆動力としてタイミングプー
リ、タイミングベルト72を介してフィードロール60、ア
ンビルロール65をテープ59に所定の張力を付与するよう
回転させ、テープ59を鋼管3に供給して貼り付ける。ま
た、プレスロール68は、鋼管3より所定距離離れた待機
位置よりテーピング位置まで加圧機構71で動作する際、
プレスロール保持部に組込んだ図示しない一方向クラッ
チが働き、テープ始端が貼り付け位置まで繰り出すよう
構成されている。テープガイド69は、プレスロール68保
持部に取り付けられていて、テープ59の接着面側に配置
され、テープ保持用吸引力の補助を行う非粘着性ロール
73とテープ59のカールを抑制する細いバー74からなる。

【００１７】鋼管支持ロールユニット48は、往復動機構
75、鋼管支持ロール76、往復動部77および往復動機構75
を支持するフレーム78とからなり、前記ロータフレーム
49側面に設定位置がピンとボルトで自在に設定でき、前
記テープ巻ユニット47と対向する位置にあり、小径鋼管
等が前記プレスロール68の押し付け力によりたわむのを
防止する。鋼管支持ロール76は、2本で一対をなす大径
鋼管用と小径鋼管用の2対を有し、該鋼管支持ロール76
のロール間隔は、鋼管3外径に応じて3段階にロール間隔
が調整可能で、往復動機構75により鋼管3に対して該鋼
管支持ロール76が接触または非接触可能に構成されてい
る。テープ巻ユニット47のテープ貼り付けプレスロール
68でテープ59先端を鋼管3に押し付け、同時に反対方向
から鋼管支持ロール76で鋼管3を支持しながら、サーボ
モータ51を駆動して鋼管3の外周部に沿ってロータフレ
ーム49を回転させると鋼管3の外周にテープ59が巻付け
られるよう構成されている。

【００１８】自動テープ接続装置は、2個以上複数個の
テープリール58の支持軸79を回転軸80に対称に配置した
回転可能なタレットフレーム81と、テープリール58の支
持軸79に図示しない往復動機構によるブレーキ機構を設
けたテープ供給装置と、同一の支点軸82に配置したテー
プ接続ロール83の支持アーム84とテープカッター85の支
持アーム86と、支持アーム84と支持アーム86を支点軸82
を中心に旋回させる2段往復駆動機構87とからなる。

【００１９】自動テープ接続装置は、繰り出されている
テープリール58のテープ59が少なくなって設定値に達す
ると、図10に示すとおり、2段往復駆動機構87の1段目が
作動してテープ接続ロール83の支持アーム84とテープカ
ッター85の支持アーム86を旋回させて準備位置に待機
し、ついでテープ接続信号により2段往復駆動機構87の2
段目が作動してさらに旋回させ、図11に示す通り、テー
プ接続ロール83が繰り出されているテープ59を介して補
給テープリール58のテープ59先端部に接触し、図示しな
い捻じりコイルばねのばね力によってテープ接続ロール
83が押し付け状態を保持され、繰り出されているテープ
59が補給テープリール58のテープ59先端部に接着し、同
時に引き出され一定長さを接続し、テープカッター85の
支持アーム86が2段往復駆動機構87の2段目ストローク限
界に達する直前に繰り出されているテープ59にテープカ
ッター85の刃が接触切断するよう構成されている。

【００２０】88は巻幅調整台車31とシャフト89で連結さ
れた鋼管3の支持ロール台車で、リニアガイドのレール1
3に取付けた複数のベアリング90に固定され、巻幅調整
台車31と共にレール13に沿って往復移動する。91は支持
ロール台車88上に鋼管3を跨ぐように立設した門型のス
タンドフレーム、92はスタンドフレーム91に設けた鋼管
3の下端に接触する固定ロール、93は同じくスタンドフ
レーム91に設けたハンドル94の操作によって昇降し、鋼
管3の上端に接触する昇降ロールで、鋼管3を固定ロール
92および昇降ロール93で支持するよう構成されている。

【００２１】95はテープ巻制御部で、継目検出器8から
鋼管3の継目検出信号が、鋼管搬送速度検出器11から鋼
管3の搬送速度検出信号が、また、テープ長さ検出器67
よりテープリール58から繰り出したテープ59のテープ長
さ検出信号が入力される。また、テープ巻制御部95に
は、操作卓96からテープ幅、テープ巻幅、ロータフレー
ム49の回転数、定位置巻回転数、巻幅調整台車31送り速
度等の初期条件が入力設定されるよう構成されている。
テープ巻制御部95は、鋼管3の継目検出信号、搬送速度
検出信号が入力されると、鋼管3の継目が設定位置を通
過した否かを演算し、鋼管3の継目が設定位置を通過す
ると走行台車操作部97に走行台車加速前進走行を指令
し、サーボモータ24を駆動してタイミングベルト30を介
してねじ軸28を回転させて走行台車26の速度を鋼管3の
搬送速度と同調させると共に、タイミングベルト25を介
してねじ軸20を回転させ、ロールフレーム16、19を走行
台車26の1/2の速度で鋼管3の搬送方向に走行させる。こ
れによって、コンベアロール1と固定ロール38との中間
位置でロールフレーム16上の鋼管支持ロール15が鋼管3
を支持する。

【００２２】テープ巻制御部95は、走行台車26が鋼管3
の搬送速度と同調すると、鋼管3の搬送速度検出信号お
よびテープ長さ検出信号ならびに入力設定されたテープ
幅、テープ巻幅、ロータフレーム49の回転数、定位置巻
回転数、巻幅調整台車31送り速度等に基づき、テープ貼
付け操作部98にテープ貼付け指令を出力し、加圧機構71
によってバキュームゾーンでテープ59先端部を保持した
プレスロール68を鋼管3の外面に押し付け、往復動機構7
5を操作して反対方向から鋼管支持ロール76を上昇させ
て鋼管3を支持しながらテープ59先端を鋼管3の外面に貼
り付ける。テープ巻制御部95は、同時に旋回フレーム操
作部99にロータフレーム49の旋回指令を出力すると共
に、巻幅調整台車操作部100に送り開始を出力し、サー
ボモータ51を駆動して鋼管3の外周部に沿ってロータフ
レーム49を回転させ、鋼管3とプレスロール68の摩擦駆
動によりプレスロール68の回転力を駆動力としてタイミ
ングプーリ、タイミングベルト72および歯車等を介して
フィードロール60、61、ナイフロール64、アンビルロー
ル65をテープ59に所定の張力を付与しつつ回転させ、テ
ープリール58からテープ59を繰り出し鋼管3の外周にテ
ープ59を巻付けると共に、サーボモータ36を駆動してタ
イミングベルト35を介してねじ軸33を回転させ、巻幅調
整台車31を設定された送り速度で走行させる。さらにテ
ープ巻制御部95は、加圧機構71を操作してプレスロール
68を鋼管3から離脱させて所定位置に後退させる。鋼管3
とプレスロール68の摩擦駆動が停止するが、ロータフレ
ーム49の回転によってテープ59が繰り出されているの
で、プレスロール68、フィードロール60、61、ナイフロ
ール64、アンビルロール65が回転している。

【００２３】テープ巻制御部95は、テープ長さ検出器67
から出力されるテープ長さ信号から繰り出しテープ長さ
を演算し、繰り出しテープ長さが所定長さに達すると、
テープ接続操作部101にテープ切断指令を出力し、作動
装置66を操作してカッティング装置のナイフロール64が
アンビルロール65に接してテープ59を切断またはミシン
目カットを行うと共に、テープ59始端がプレスロール68
の鋼管3向かい側少し手前に達した時、フィードロール6
0、61にブレーキを掛けてテープ59の供給を停止する
と、ロータフレーム49の旋回によってテープ59がミシン
目カット部で切断される。その時プレスロール68は、鋼
管3より所定距離離れた所定位置に待機していてテープ5
9始端をバキュームゾーンで保持している。鋼管3上のテ
ープ59後端は、ブラシ70によって鋼管3に押し付けられ
る。

【００２４】テープ巻制御部95は、テープ59が切断され
ると、走行台車操作部97に走行台車減速停止を出力し、
サーボモータ24を停止したのち、巻幅調整台車操作部10
0に原点位置復帰指令を出力し、サーボモータ36を逆回
転させて巻幅調整台車31を原点位置に復帰させる。ま
た、テープ巻制御部95は、走行台車操作部97に走行台車
加速後退指令を出力してサーボモータ24を逆回転させて
走行台車26を加速後退走行させ、走行台車26を後退定位
置に停止させると共に、旋回フレーム操作部99に指令し
てサーボモータ51を制御し、ロータフレーム49を原点位
置で停止させる。この時サーボモータ24の逆回転によ
り、タイミングベルト25を介してねじ軸20も逆回転し、
ロールフレーム16、19も原点位置に復帰する。テープ巻
制御部95は、走行台車26が後退定位置に停止すると、空
気圧を補給し、1サイクルのテープ巻を完了し、次回の
継目検出信号が入力されるまで待機する。

【００２５】テープ巻制御部95は、テープ長さ検出器67
から出力されるテープ長さ信号の累計を演算し、テープ
59を貼り付け中に繰り出されているテープリール58のテ
ープ59が少なくなり、接続準備設定値に達すると、テー
プ貼付け操作部98にテープ接続準備指令を出力し、2段
往復駆動機構87の1段目を作動してテープ接続ロール83
の支持アーム84とテープカッター85の支持アーム86を旋
回させて準備位置に待機し、ついでテープ繰り出し長さ
が接続設定値に達すると、テープ接続指令を出力して2
段往復駆動機構87の2段目を作動してさらに旋回させ、
テープ接続ロール83が繰り出されているテープ59を介し
て補給テープリール58のテープ59先端部に接触し、図示
しない捻じりコイルばねのばね力によってテープ接続ロ
ール83が押し付け状態を保持され、繰り出されているテ
ープ59が補給テープリール58のテープ59先端部に接着
し、同時に引き出され一定長さを接続し、テープカッタ
ー85の支持アーム86が2段往復駆動機構87の2段目ストロ
ーク限界に達する直前に繰り出されているテープ59にテ
ープカッター85の刃が接触切断し、テープ59の接続が完
了すると、2段往復駆動機構87が後退して定位置に復帰
するよう構成されている。しかるのち、作業員は、使用
済みテープリール58をタレットフレーム81の支持軸79か
ら取り除き、タレットフレーム81を回転軸80を中心に反
時計回りに回転させ、新しいテープリール58を先ほどま
でテープ59を繰り出していたテープリール58位置に移動
させ、位置決めピンで固定し、テープリール58を取り除
いた支持軸79に新しいテープリール58をセットする。

【００２６】上記のとおり構成したことによって、搬送
される鋼管3の外径が変更になっると、搬送される鋼管3
は一定外径毎にあるロットで搬送されるので、鋼管3の
外径に対応してハンドル6を操作し、スクリュージャッ
キを介して二つのロール7、7を鋼管3に接触する位置に
設定する。また、ハンドル10を操作してスクリュージャ
ッキを介して鋼管搬送速度検出器11のタッチロールを鋼
管3に接触する位置に設定する。さらに、ハンドル40を
操作してスクリュージャッキを介して昇降ロール39を昇
降させて鋼管3に接触する位置に設定する。さらにま
た、ハンドル94を操作してスクリュージャッキを介して
昇降ロール93を昇降させて鋼管3に接触する位置に設定
する。次いで駆動装置43を駆動してスクリュージャッキ
44を介して昇降フレーム41を昇降させ、昇降フレーム41
の中心が鋼管3の中心に位置するよう設定して固定す
る。これによって、中心部が空洞構造の支持筒42および
ロータフレーム49の中心が鋼管3の中心と合致する。

【００２７】さらに、ロータフレーム49は、小径用と大
径用の二種類があり、搬送される鋼管3の外径に対応し
て必要であれば取替える。そして、ロータフレーム49に
テープ巻ユニット47をピンとボルトで鋼管3の外径に対
応した位置に固定すると共に、鋼管支持ロールユニット
48の鋼管支持ロール76を鋼管3の外径に対応して必要な
れば大径鋼管用または小径鋼管用に取替えると共に、該
鋼管支持ロール76のロール間隔を鋼管3の外径に対応し
て調整したのち、鋼管支持ロールユニット48をピンとボ
ルトで鋼管3の外径に対応した位置に固定し、手動調整
を完了する。また、操作卓96からテープ幅、テープ巻
幅、ロータフレーム49の回転数、定位置巻回転数、巻幅
調整台車31送り速度等の初期条件をテープ巻制御部95に
入力設定し、自動テープ巻装置の運転準備を終了する。

【００２８】上記手動調整が完了すると、図示しない鋼
管入側スキットから鋼管3の管端同士を突合わせてを接
続治具4を介して連結し、連続的にコンベアロールによ
って搬送する。鋼管3の管端突合わせ部が継目検出器8に
至ると、継目検出器8から鋼管3の継目検出信号が、テー
プ巻制御部95に入力される。テープ巻制御部95は、図
7、図8に示すとおり、鋼管3の継目検出信号、搬送速度
検出信号が入力されると鋼管3の継目が設定位置を通過
した否かを演算し、鋼管3の継目が設定位置を通過する
と走行台車操作部97に走行台車加速前進走行を指令し、
サーボモータ24を駆動してタイミングベルト30を介して
ねじ軸28を回転させて走行台車26の速度を鋼管3の搬送
速度と同調させると共に、タイミングベルト25を介して
ねじ軸20を回転させ、ロールフレーム16、19を走行台車
26の1/2の速度で鋼管3の搬送方向に走行させる。これに
よって、コンベアロール1と固定ロール38との中間位置
でロールフレーム16上の鋼管支持ロール15が鋼管3を支
持する。

【００２９】テープ巻制御部95は、走行台車26が鋼管3
の搬送速度と同調すると、鋼管3の搬送速度検出信号お
よびテープ長さ検出信号ならびに入力設定されたテープ
幅、テープ巻幅、ロータフレーム49の回転数、定位置巻
回転数、巻幅調整台車31送り速度等に基づき、テープ貼
付け操作部98にテープ貼付け指令を出力し、加圧機構71
によってバキュームゾーンでテープ59先端部を保持した
プレスロール68を鋼管3の外面に押し付け、往復動機構7
5を操作して反対方向から鋼管支持ロール76を上昇させ
て鋼管3を支持しながらテープ59先端を鋼管3の外面に貼
り付ける。テープ巻制御部95は、同時に旋回フレーム操
作部99にロータフレーム49の旋回指令を出力すると共
に、巻幅調整台車操作部100に送り開始を出力し、サー
ボモータ51を駆動して鋼管3の外周部に沿ってロータフ
レーム49を回転させ、鋼管3とプレスロール68の摩擦駆
動によりプレスロール68の回転力を駆動力としてタイミ
ングプーリ、タイミングベルト72および歯車等を介して
フィードロール60、61、ナイフロール64、アンビルロー
ル65をテープ59に所定の張力を付与しつつ回転させ、テ
ープリール58からテープ59を繰り出し鋼管3の外周にテ
ープ59を巻付けると共に、サーボモータ36を駆動してタ
イミングベルト35を介してねじ軸33を回転させ、巻幅調
整台車31を設定された送り速度で走行させる。さらにテ
ープ巻制御部95は、加圧機構71を操作してプレスロール
68を鋼管3から離脱させて所定位置に後退させる。鋼管3
とプレスロール68の摩擦駆動が停止するが、ロータフレ
ーム49の回転によってテープ59が繰り出されているの
で、プレスロール68、フィードロール60、61、ナイフロ
ール64、アンビルロール65が回転している。

【００３０】テープ巻制御部95は、テープ長さ検出器67
から出力されるテープ長さ信号から繰り出しテープ長さ
を演算し、繰り出しテープ長さが所定長さに達すると、
テープ貼付け操作部98にテープ切断指令を出力し、作動
装置66を操作してカッティング装置のナイフロール64が
アンビルロール65に接してテープ59を切断またはミシン
目カットを行うと共に、テープ59始端がプレスロール68
の鋼管3向かい側少し手前に達した時、フィードロール6
0、61にブレーキを掛けてテープ59の供給を停止する
と、ロータフレーム49の旋回によってテープ59がミシン
目カット部で切断される。その時プレスロール68は、鋼
管3より所定距離離れた所定位置に待機していてテープ5
9始端をバキュームゾーンで保持している。鋼管3上のテ
ープ59後端は、ブラシ70によって鋼管3に押し付けられ
る。

【００３１】テープ巻制御部95は、テープ59が切断され
ると、走行台車操作部97に走行台車減速停止を出力し、
サーボモータ24を停止したのち、巻幅調整台車操作部10
0に原点位置復帰指令を出力し、サーボモータ36を逆回
転させて巻幅調整台車31を原点位置に復帰させる。ま
た、テープ巻制御部95は、走行台車操作部97に走行台車
加速後退指令を出力してサーボモータ24を逆回転させて
走行台車26を加速後退走行させ、走行台車26を後退定位
置に停止させると共に、旋回フレーム操作部99に指令し
てサーボモータ51を制御し、ロータフレーム49を原点位
置で停止させる。この時サーボモータ24の逆回転によ
り、タイミングベルト25を介してねじ軸20も逆回転し、
ロールフレーム16、19も原点位置に復帰する。テープ巻
制御部95は、走行台車26が後退定位値に停止すると、空
気圧を補給し、1サイクルのテープ巻を完了し、次回の
継目検出信号が入力されるまで待機する。

【００３２】一方、テープ巻制御部95は、テープ巻中テ
ープ長さ検出器67から出力されるテープ長さ信号の累計
を演算し、テープ59を貼り付け中に繰り出されているテ
ープリール58のテープ59が少なくなり、接続準備設定値
に達すると、テープ接続操作部101にテープ接続準備指
令を出力し、2段往復駆動機構87の1段目を作動してテー
プ接続ロール83の支持アーム84とテープカッター85の支
持アーム86を旋回させて準備位置に待機し、ついでテー
プ繰り出し長さが接続設定値に達すると、テープ接続指
令を出力して2段往復駆動機構87の2段目を作動してさら
に旋回させ、テープ接続ロール83が繰り出されているテ
ープ59を介して補給テープリール58のテープ59先端部に
接触し、図示しない捻じりコイルばねのばね力によって
テープ接続ロール83が押し付け状態を保持され、繰り出
されているテープ59が補給テープリール58のテープ59先
端部に接着し、同時に引き出され一定長さを接続し、テ
ープカッター85の支持アーム86が2段往復駆動機構87の2
段目ストローク限界に達する直前に繰り出されているテ
ープ59にテープカッター85の刃が接触切断し、テープ59
の接続が完了すると、2段往復駆動機構87が後退して定
位値に復帰する。したがって、テープリール58の取替え
補給は、テープリール58の入替えとタレットフレーム81
の180°回転を行うことになるが、次の接続替えまでに
同作業を行えばよい。なお、テープリール58の取替え補
給は、多関節自在駆動機構や多軸直交座標自在駆動機構
等の装置を用いることによって、自動化することが可能
である。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたとおり、この発明のテープ接
着装置は、過剰テープ巻の排除、巻じわが極端に少なく
なり、品質が安定したテープ巻を行うことができる。ま
た、この発明のテープ自動接続装置は、自動運転を停止
することなく、テープ巻動作中に自動的に補給側のテー
プリールのテープに接続替えできる。さらに、この発明
の自動管端テープ巻装置は、鋼管管端部の粘着テープに
よるマスキングを自動的に実施でき、作業能率の向上と
省力化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の自動管端テープ巻装置の全体側面図
である。

【図２】テープ巻ユニットを省略した自動管端テープ巻
装置の平面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ矢視拡大図である。

【図４】ロータフレーム取付部の一部断面図である。

【図５】この発明のテープ接着装置の全体正面図であ
る。

【図６】この発明の自動管端テープ巻装置の制御系統図
である。

【図７】この発明の自動管端テープ巻装置の制御流れ図
である。

【図８】同じくこの発明の自動管端テープ巻装置の制御
流れ図である。

【図９】取付け準備された新しいテープを示すもので、
（ａ）図はテープ始端に両面接着テープを貼ったテープ
の斜視図、（ｂ）図はテープ始端の粘着面を折り返して
仮止めしたテープの斜視図である。

【図１０】テープ自動接続装置のテープ切断準備位置を
示す全体正面図である。

【図１１】テープ自動接続装置のテープ接続位置を示す
全体正面図である。

【図１２】鋼管突き合わせ部を示すもので、（ａ）図は
１個の接続治具で接続した場合の断面図、（ｂ）図は２
個の接続治具で接続した場合の断面図ある。

【符号の説明】

１、２ コンベアロール ３ 鋼管 ４ 接続治具 ５ 継目検出フレーム ６、１０、４０、９４ ハンドル ７ ロール ８ 継目検出器 ９ 速度検出フレーム １１ 鋼管搬送速度検出器 １２、１３ レール １４、１７、２７、３２、４６、９０ ベアリング １５、１８、７６ 鋼管支持ロール １６、１９ ロールフレーム ２０、２８、３３ ねじ軸 ２１、２９、３４ ナット ２２ 軸 ２３、２５、３０、３５、５２ タイミングベルト ２４、３６、５１ サーボモータ ２６ 走行台車 ３１ 巻幅調整台車 ３７、９１ スタンドフレーム ３８、９２ 固定ロール ３９、９３ 昇降ロール ４１ 昇降フレーム ４２ 支持筒 ４３ 駆動装置 ４４ スクリュージャッキ ４５ 回転フレーム ４７ テープ巻ユニット ４８ 鋼管支持ロールユニット ４９ ロータフレーム ５０ ギヤー ５３、５４ 歯車 ５５、５６ ロータリージョイント構造部 ５７ スリップリング ５８ テープリール ５９ テープ ６０、６１ フィードロール ６２ ナイフ ６３ ガイドリング ６４ ナイフロール ６５ アンビルロール ６６ 作動機構 ６７ テープ長さ検出器 ６８ プレスロール ６９ テープガイド ７０ ブラシ ７１ 加圧機構 ７２ タイミングベルト ７３ 非粘着性ロール ７４ バー ７５ 往復動機構 ７７ 往復動部 ７８ フレーム ７９ 支持軸 ８０ 回転軸 ８１ タレットフレーム ８２ 支点軸 ８３ テープ接続ロール ８４、８６ 支持アーム ８５ テープカッター ８７ ２段往復駆動機構 ８８ 支持ロール台車 ８９ シャフト ９５ テープ巻制御部 ９６ 操作卓 ９７ 走行台車操作部 ９８ テープ貼付け操作部 ９９ 旋回フレーム操作部 １００ 巻幅調整台車操作部 １０１ テープ接続操作部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 浩一 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属 工業株式会社 和歌山製鉄所内 (72)発明者 浦中 和美 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属 工業株式会社 和歌山製鉄所内 (72)発明者 古川 眞治 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属 工業株式会社 和歌山製鉄所内 (72)発明者 石井 勇 愛媛県川之江市金田町342−３ (72)発明者 光兼 立教 愛媛県新居浜市中西町５−33 (72)発明者 真鍋 茂樹 愛媛県伊予三島市具定町271 (56)参考文献 特開 昭58−61396（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−211410（ＪＰ，Ａ) 特公 昭54−41125（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭59−35352（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B65H 35/07 B65H 81/00 - 81/08 B05D 7/14 B29C 63/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 端部を突き合わせた鋼管を管軸方向に走
   行させる搬送ライン内に平行に、鋼管と同速度で同方向
   に走行自在で原点位置へ往復動自在な走行台車と、該走
   行台車の軸線と同軸上で鋼管と同方向に往復動自在な巻
   幅調整台車と、該巻幅調整台車上にテープ巻ユニットを
   鋼管外径に対応した位置に設定する昇降フレームと、該
   昇降フレーム側面でテープ巻ユニットを鋼管と同心で回
   転させる回転フレームと、該回転フレーム側面のロータ
   フレームに取付けたテープ供給装置とテープ接着切断手
   段とテープ繰り出し装置とテープ長さ検出機構を有する
   カッティング装置とテープ貼付け装置とからなるテープ
   巻ユニットと、前記走行台車と連結されて走行し鋼管を
   支持する鋼管支持ロールと、前記ロータフレーム上のテ
   ープ巻ユニットのテープ切断接着手段とカッティング装
   置とテープ貼付け装置をそれぞれ駆動する各往復動駆動
   機構に空気圧を、カッティング装置とテープ貼付け装置
   のロールに真空圧を送るロータリーシール部と、鋼管突
   き合わせ部を検出する継目検出器と、該検出器からの継
   目検出信号に対応して前記走行台車、巻幅調整台車を走
   行制御すると共に、回転フレーム、テープ供給装置とテ
   ープ接着切断手段とテープ繰り出し装置とカッティング
   装置とテープ貼付け装置を制御するテープ巻制御部とか
   らなることを特徴とする自動管端テープ巻装置。