JPH03268874A - スパイラル鋼管の製造方法及び開先装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はスパイラル鋼管の製造方法及びそれに用いる開
先装置に関するものである。

従来の技術 従来、スパイラル鋼管を製造する際には、第８図に示す
ように、帯鋼５２をその両側縁を互いに突き合わすよう
に螺旋状に巻回しく工程ａ）、次に突き合わせ部の外側
に仮付溶接５３を行い（工程ｂ）、次に突き合わせ部の
内側に本肉盛溶接５４を行い（工程ｃ）、最後に突き合
わせ部の外側の仮付溶接５３の上に本肉盛溶接５５を行
っており、これによって帯鋼５２の両側縁の突き合わせ
部の内側と外側が本肉盛溶接５３．５５にて接合された
スパイラル鋼管５１が得られる。

発明が解決しようとする課題 ところが、上記スパイラル鋼管の製造方法では、外側の
本肉盛溶接５５を行う時に、仮付溶接５３の上から本肉
盛溶接しているため、仮付溶接５３を溶融させた上で肉
盛溶接することになり、仮付溶接５３及びその近傍部を
溶融させるための入熱量を確保するのに時間がかかって
この外側の本肉盛溶接５５の溶接速度を高めることがで
きず、そのためスパイラル鋼管５１の生産性を高めるこ
とができないという問題があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、外側の本肉盛溶接
の溶接速度を高めることができるスパイラル鋼管の製造
方法及びそれに用いる開先装置を提供することを目的と
するものである。

課題を解決するための手段 本発明のスパイラル鋼管の製造方法は上記目的を達成す
るために、帯鋼をその両側縁を互いに突き合わすように
螺旋状に巻回するとともに、突き合わせ部の外側を仮付
溶接し、その後突き合わせ部の内側を本肉盛溶接し、次
に外側の仮付溶接部をｖ字状にカットして開先を形成し
た後、外側の本肉盛溶接を行うことを特徴とする。

又、本発明は上記開先を形成する装置として、管軸心方
向に移動可能な可動台と、管軸心に対して垂直方向に移
動可能な切込台と、管軸心に対して垂直な旋回軸心回り
に旋回可能な旋回台と、旋回軸心に対して垂直な軸心回
りに回転駆動可能でかつ中心が旋回軸心上に位置するカ
ッターとを備えたものを提供する。

作用 上記構成によれば、外側の本肉盛溶接を行う際にその前
に仮付溶接部をカットして開先を形成しているので、仮
付溶接部を溶融することなく外側の本肉盛溶接を行うこ
とができ、本肉盛溶接の溶接速度を高めることができて
生産性良くスパイラル鋼管を製造することができる。

又、上記構成の開先装置によれば、造管ライン中で帯鋼
をスパイラル状に巻回し、外側の仮付溶接と内側の本肉
盛溶接を行った後のスパイラル鋼管に対して開先を形成
することができ、又帯鋼の幅の変化に対しては可動台の
、開先深さの変化に対しては切込台の、帯鋼の巻付角に
対しては旋回台の位置調整によってそれぞれ対応するこ
とができ、任意のスパイラル鋼管に対して上記製造方法
を容易に実施することができる。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第７図に基づいて説
明する。

まず、第１図によりスパイラル鋼管の製造工程を説明す
る。まず、製造すべきスパイラル鋼管１の軸心に対して
斜め方向から帯鋼２を供給してこの帯鋼をその両側縁が
互いに突き合わせ状態となるように螺旋状に巻回しく工
程ａ）、造管する。

次に、その突き合わせ部の外側を仮付溶接４した後（工
程ｂ）、突き合わせ部の内側に本肉盛溶接５を行う（工
程Ｃ）。次に、突き合わせ部の外側を仮付溶接部４を含
めてカッターにてＶ字状にカットして開先６を形成する
（工程ｄ）。最後に、開先６に外側の本肉盛溶接７を行
う（工程ｅ）。

このように、突き合わせ部の外側の本肉盛溶接７を行う
際にその前に開先６を形成し、仮付溶接４を削り取るこ
とによって、この本肉盛溶接７を内側の本肉盛溶接５と
同様に高速で溶接することかでき、生産性良くスパイラ
ル鋼管１を製造することができる。

次に、前記開先６を形成するための開先装置１０につい
て第２図〜第７図を参照しなから説明する。

第２図〜第４図において、１１は帯鋼を螺旋状に巻回し
て造管されたスパイラル鋼管１の軸心方向（Ｘ方向）の
任意の位置に位置決め及び移動可能な可動台であり、ス
パイラル鋼管１の一側部に配設された基台１２に設けら
れたガイドレール１３に沿ってスパイラル鋼管１の斜め
上方位置を移動可能に支持されており、Ｘ軸周サーボモ
ータ１４と送りねじ機構１５にて移動駆動される。１６
は、可動台１１上に上下方向（Ｚ方向）に設けられたガ
イドレール１７に沿って任意の位置に位置決め及び移動
可能に支持された切込台であり、Ｚ軸周サーボモータ１
８と、ベルトとプーリから成る伝動手段１９と送りねじ
機構２０にて昇降駆動される。２１は切込台１６のバラ
ンサー用油圧シリンダである。切込台１６には、軸受２
２を介してスパイラル鋼管１の軸心に対して垂直な軸心
回りに旋回可能に支持された旋回軸２３が設けられ、そ
の下端に旋回台２４か固定されている。２５は旋回軸２
３の回転位置を検出するエンコーダ、２６は旋回軸２３
とエンコーダ２５を連動させる伝動手段である。旋回軸
２３の上部には旋回レバー２７が固定され、油圧シリン
ダ２８にて旋回駆動される。

旋回台２４には、軸受部２９にて旋回軸心に対して垂直
な軸心の回りに回転自在に支持された回転軸３０が設け
られ、この回転軸３０の一端に中心が旋回軸心上に位置
するようにカッター３１が装着され、回転軸３０の他端
には駆動モータ３２にてプーリ３３、ベルト３４を介し
て駆動されるプーリ３５が取付けられている。

カッター３１は、スパイラル鋼管１の仮付溶接４部分に
正確に開先６を形成するために、第５図に示すように、
この仮付溶接４に倣うようにＸ方向に位置調整される。

そのため、第６図に７．（すように、可動台１１又は切
込台１６又は旋回台２４に仮付溶接４を横断する方向（
Ｘ方向）に走査して各点の高さを検出するレーザセンサ
３６が取付けられ、その検出信号が制御部３７に入力さ
れている。制御部３７ではＸ軸周サーボモータ１４を駆
動制御して可動台１１をＸ方向に移動調整し、仮付溶接
４の中心位置にカッター３１を位置させるように構成さ
れている。

又、カッター３１のＺ方向の位置をスパイラル鋼管１の
開先６を形成すべき部分の実際の高さ位置に合わせて位
置調整し、開先深さを適正に規制するため、第５図に示
すように、カッター３１のスパイラル鋼管１の周方向の
両側位置に一対の検出点３８を設け、この一対の検出点
３８の高さ位置を、第７図に示すように、先端に検出点
３８に当接する検出球体３９ａを取付けた出退軸３９と
、その出退量を検出するポテンショメータ４０にて検出
するように構成されている。そして、この一対のポテン
ショメータ４０の出力信号が制御部４１に入力され、制
御部４１では検出したカッター３１の両側の検出点３８
の高さ位置からそれらの間におけるスパイラル鋼管１の
仮想表面を想定し、その仮想表面から所定の開先深さと
なるように、Ｚ軸周サーボモータ１８を駆動制御して切
込台１６の高さ位置を調整するように構成されている。

以上の構成の開先装置１０において、スパイラル鋼管１
の口径とそれに用いられている帯鋼２の幅によってカッ
ター３１のＸ方向の位置か決定されるので、それに合わ
せてＸ軸周サーボモータ１４を駆動してカッター３１を
Ｘ方向に位置決めし、またエンコーダ２５にて位置検出
しながら油圧シリンダ２８を駆動制御して旋回台２４の
旋回位置を位置調整し、カッター３１の向きを帯鋼２の
巻付角に合わせることによって、カッター３１をスパイ
ラル鋼管１の仮付溶接４の移動軌跡に沿わせる。そして
、駆動モータ３２にてカッター３１を回転駆動した状態
で、Ｚ軸周サーボモータ１８にてカッター３１を所定高
さ位置まで下降させることによって仮付溶接４部分にカ
ッター３１にて開先６を形成することができる。

又、実際のスパイラル鋼管」の造管工程においては、仮
付溶接４のＸ方向位置やＺ方向値置か絶えず変動するが
、上記のようにこれらの変動量をレーザセンサ３６やポ
テンショメータ４０にて検出して可動台１１及び切込台
１６を位置調整することによって適正な開先６を形成す
ることができる。

発明の効果 本発明のスパイラル鋼管の製造方法によれば、以上のよ
うに外側の本肉盛溶接を行う前に仮付溶接部をカットし
て開先を形成しているので、仮付溶接部を溶融すること
なく外側の本肉盛溶接を行うことができ、外側の本肉盛
溶接の溶接速度を高めることができて生産性良くスパイ
ラル鋼管を製−造することができるという効果を発揮す
る。

又、本発明の開先装置によれば、外側の仮付溶接と内側
の本肉盛溶接を行った後のスパイラル鋼管に対して開先
を形成することができ、又帯鋼の幅の変化に対しては可
動台の、開先深さの変化に対しては切込台の、帯鋼の巻
付角に対しては旋回台の位置調整によってそれぞれ対応
するこ吉ができるため、任意のスパイラル鋼管に対して
上記製造方法を容易に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるスパイラル鋼管の製
造工程図、第２図はその開先装置の正面図、第３図は第
２図の右側面図、第４図は第２図の平面図、第５図はカ
ッターによる開先加工状態を示す平面図、第６図は同カ
ッターの位置決め装置の概略構成図、第７図は同切込深
さ制御装置の概略構成図、第８図は従来例のスパイラル
鋼管の製造工程図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、帯鋼をその両側縁を互いに突き合わすように螺旋状
   に巻回するとともに、突き合わせ部の外側を仮付溶接し
   、その後突き合わせ部の内側を本肉盛溶接し、次に外側
   の仮付溶接部をＶ字状にカットして開先を形成した後、
   外側の本肉盛溶接を行うことを特徴とするスパイラル鋼
   管の製造方法。 ２、管軸心方向に移動可能な可動台と、管軸心に対して
   垂直方向に移動可能な切込台と、管軸心に対して垂直な
   旋回軸心回りに旋回可能な旋回台と、旋回軸心に対して
   垂直な軸心回りに回転駆動可能でかつ中心が旋回軸心上
   に位置するカッターとを備えたことを特徴とする開先装
   置。