CN105026063A - 卷板中空滚筒的制造方法、卷板中空滚筒及钢板制造工艺装置 - Google Patents

Abstract

进行将金属板弯曲成圆筒状的卷板加工。接着，在对接部(1)的侧面实施点焊等来对金属板(12)的对接左端面(2a)和对接右端面(2b)进行临时固定焊接。然后，通过立铣刀对对接部(1)实施对合加工而均匀地形成两端面的间隔。接着，通过装备在C型固定夹具(7)上的推压螺栓对对合加工后的金属板(12)的外周面进行推压，保持间隙缩窄状态。再通过激光焊接装置(6a)对对接部(1)进行激光焊接而使对接部(1)接合，使弯曲成圆筒状的金属板(12)形成为圆筒形状。由此，能够高效且低成本地制造卷板中空滚筒，该中空滚筒在充分发挥了设备生产能力的状态下，消除了滚筒表面形状向搬送的钢板的转印，能够进行高表面品质的钢板的搬送。

Description

卷板中空滚筒的制造方法、卷板中空滚筒及钢板制造工艺装置

技术领域

本发明涉及卷板中空滚筒的制造方法、卷板中空滚筒及钢板制造工艺装置，能够在钢板制造工艺的钢板搬送工序中以更高地维持钢板表面品质的状态进行搬送，并且能够削减该中空滚筒的制造成本。

背景技术

在钢板制造工艺中，为了搬送钢板而使用了大量的搬送滚筒。

其中对于直径相对较大的滚筒，以成本削减为目的，较多地适用了中空滚筒而非实心滚筒，其中，中空滚筒将板弯曲并焊接而形成圆筒形状。

伴随着对钢板表面品质的高度化需求，在制造工序中必须以更高地维持钢板表面品质的状态进行搬送。

以前，由于来自搬送的钢板的持续压力或摩擦等载荷而导致滚筒表面形状发生变化，存在表面处理层产生龟裂或剥落的情况，从而该形状被转印到钢板上而导致搬送的钢板的表面品质降低。因此，需要提高中空滚筒的表面硬度来减轻表面形状的变化。

因此，采取了以下等对策：使用例如碳当量为0.45％以上等的较硬的高碳钢，而且还通过施加淬火等热处理来提高表面硬度。

但是，在对这样的高碳钢的滚筒母材在卷板加工的基础上使用焊接材料对端面进行焊接而形成中空滚筒的情况下，由于存在因该焊接而导致受到热影响的部分产生裂纹等缺陷的可能性，所以需要进行预热处理或后热处理等。

由此，一般地，出于防止焊接裂纹的目的，并为了抑制淬火硬化性，焊接材料为加入有低合金成分和脱氧成分的成分。因此，使用了焊接材料的焊接部的硬度存在比滚筒母材低的倾向，在制造搬送用滚筒所需要的粗糙度赋予工艺中，难以均匀地赋予滚筒表面粗糙度。

例如，若使用焊接材料，则在基于喷丸机进行的表面粗糙度赋予工序中，喷丸较深地陷入到焊接线部中，产生了较大的粗糙度。该焊接线部的较为粗糙的滚筒表面粗糙度可能转印到钢板上。尤其是，在实施了镀锌等的高级表面处理钢板中，该转印明显地表现出来，也成为了产品不合格的原因。

而且，为了避免该焊接线的转印，存在将钢板的张力设定得较低的倾向，因此还成为了钢板蛇形或滑移的原因。也就是说，无法充分发挥设备的生产能力，产生了成品率降低的问题。

因此，以往，提供一种用于谋求卷板中空滚筒的表面硬度均匀化的制造方法，例如，专利文献1至3公开了该方法。

在专利文献1所记载的方法中，不使用焊接材料，而是通过电子束等对滚筒母材自身进行熔融接合来制作滚筒。

另外，在专利文献2所记载的方法中，通过液相扩散接合法使滚筒母材端面接合来制作滚筒。

另外，在专利文献3所记载的方法中，使用焊接材料，在滚筒母材端面的接合后，将滚筒母材与焊接材料的边界线部分全部切削为槽状，然后，对该切削出的槽再次填埋。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平3-169412号公报

专利文献2：日本特开平9-300084号公报

专利文献3：日本特开2003-145207号公报

发明内容

在上述专利文献1所记载的方法中，需要在焊接后将扁平形状部重新矫正成正圆，需要额外的时间和成本。

另外，为了进行电子束焊接，需要在大规模的超高真空设备中进行作业，存在高成本且作业性也较差的问题。

而且，虽然想在形成使板的两端部附近不弯曲而残留有平坦部分的扁平形状的状态下使接合端面平行地对接，但是，存在以下问题：即使基于激光束进行焊接，在这样得到的端面位置的形成状态下难以针对垂直度、直线度和端面彼此的平行度来确保焊接面的高精度的对接状态。另外，需要解决上述的重新矫正成正圆的问题。

而且，假设在金属板的卷板加工前进行金属端面的机械加工的情况下，也会由于卷板加工时产生的应变而导致金属板的对接部的对接精度降低，激光焊接所需要的对接精度的确保变得非常困难，基于激光焊接而进行的焊接变得困难。

另外，专利文献2所记载的方法通过在对接端面之间夹设嵌入材料来进行液相扩散接合。但是，该接合方法难以控制缺陷，且为了防止氧化物等夹杂物的形成而需要高难度地应对接合气氛的控制和被接合面的清洁化等。而且，嵌入材料与滚筒母材的组织的均匀化不容易实现，在接合后的材料组织中残留有不连续性。

而且，专利文献3所记载的方法使用焊接材料来进行接合，将在滚筒母材与焊接材料的边界线上产生的初析铁素体等析出物削入成槽状，并通过低热输入焊接以焊接金属进行回填。但是，在该方法中，在接合作业后还需要磨削作业及重埋作业等工序，存在制造中需要时间、高成本的缺点。

本发明用于解决上述技术课题，其目的在于提供一种卷板中空滚筒的制造方法、卷板中空滚筒及钢板制造工艺装置，该制造方法用于高效且低成本地制造卷板中空滚筒，该卷板中空滚筒在充分发挥了设备的生产能力的状态下，消除了滚筒表面形状向搬送的钢板的转印，能够进行高表面品质的钢板的搬送。

为了实现上述目的，第1发明为一种卷板中空滚筒的制造方法，其特征在于，在实施了将矩形的金属板弯曲成圆筒状的卷板加工之后，使弯曲成上述圆筒状的金属板的两端部的端面成为对接状态；在该状态下，对上述对接的两端部的端面实施机械加工而使上述端面变得平滑；然后，从外周侧对弯曲成上述圆筒状的金属板施加推压力，成为使上述两端部的端面间的间隙缩窄的状态；在该状态下，不在上述两端部的端面间夹设焊接材料地通过激光束对上述金属板的上述两端部进行焊接，从而使弯曲成上述圆筒状的金属板形成圆筒形状。

另外，第2发明的特征在于，在对上述对接的两端部的端面实施机械加工的工序中，上述两端部的端面之间形成有端面整面平行的间隔。

另外，第3发明的特征在于，在对上述对接的两端部的端面实施机械加工的工序中，以在成为使形成于上述两端部的端面间的间隙缩窄的状态时，上述两端部的端面整面平行的方式，使上述对接的两端部的端面形成为外周侧开放的锥形。

另外，第4发明为，在第1～第3发明中的任一发明中，使用臂型机器人来进行基于上述激光束的焊接。

另外，第5发明为，在从外周侧对弯曲成圆筒状的金属板施加推压力而成为使上述两端部的端面间的间隙缩窄的状态的工序中，使用具有推压机构的固定夹具从外周侧对弯曲成上述圆筒状的金属板进行推压，从而成为使上述两端部的端面间的间隙缩窄的状态。

此外，第6发明是利用第1～第5的发明中的任一项而制成的卷板中空滚筒。

此外，第7发明是使用了利用第1～第5发明中的任一项而制成的卷板中空滚筒的钢板制造工艺装置。

发明效果

根据本发明的第1发明，通过在卷板加工后对其两端面进行机械加工，避免了现有方法那样的正圆矫正工序，并能够在焊接端面的对接时以极高精度进行对接。由此，能够通过高精度的激光焊接来实现在以往困难的、不需要作为硬度差的原因的焊接材料的、滚筒母材之间的直接焊接。

因此，不需要上述现有技术那样的、由于表面硬度差的影响而需要的对焊接部分的切削工序和对该部分的重埋工序等，而且能够不夹设焊接材料地通过作为低热输入焊接(高能密度焊接)的激光焊接来实现高精度的接合，由此，能够高效且低成本地制造卷板中空滚筒，该卷板中空滚筒不会产生由于夹设有焊接材料的焊接线的存在而导致的粗糙度不均匀部分，消除了滚筒表面形状向钢板的转印，能够在充分发挥了设备的生产能力的状态下，以较高地维持钢板的表面品质的状态进行搬送。

另外，根据本发明的第2发明，得到与上述第1发明相同的效果。

另外，根据本发明的第3发明，在对接部的机械加工时形成为外周侧开放的锥形，从而在推压时成为极高精度的平行状态，因此，能够提高间隙缩窄时的两端面的紧密接合度，能够使焊接端面的对接精度进一步提高。

而且，根据本发明的第4发明，通过在激光焊接中使用臂型机器人，能够自动进行根据板的材质、板厚、滚筒径等而需要随时调整的与滚筒表面的距离、激光焊机头的入射角度、进给速度、激光强度等参数的变更，能够谋求基于时间缩短带来的作业高效化、和与之相伴的制造费用的削减。

另外，根据本发明的第5发明，能够较高地确保激光焊接时的金属板的对接端面的对接精度。

而且，根据上述本发明，能够高效且低成本地制造卷板中空滚筒，该卷板中空滚筒消除了由于夹设有焊接材料的焊接线的存在而导致的粗糙度不均匀部分的滚筒表面形状向钢板的转印，能够在较高地维持钢板的表面品质的状态下进行搬送。

由此，不用担心转印，能够赋予充分的生产线张力，在高级表面处理钢板中能够实现充分发挥了设备生产能力的操作运转，并且能够期待产品成品率的提高。

因此，根据本发明的第6发明和第7发明，能够削减在钢板的制造工艺中多次使用的搬送滚筒的制造成本和需要更换时的维护成本等，并且能够更高地维持生产出的钢板的表面品质，因此能够有益地利用于炼铁工业等。

附图说明

图1是本发明的卷板中空滚筒的剖视图。

图2是本发明的卷板中空滚筒的制造方法的实施例1中的对接部的机械加工工序的说明图。

图3是本发明的卷板中空滚筒的制造方法的实施例1中的基于C型固定夹具进行的激光焊接工序的说明图。

图4是本发明的卷板中空滚筒的制造方法的实施例1中的基于环型固定夹具进行的激光焊接工序的说明图。

图5是本发明的卷板中空滚筒的制造方法的实施例2中的锥形的机械加工工序的说明图。

图6是本发明的卷板中空滚筒的制造方法的实施例2中的锥角度的基准点的说明图。

图7是本发明的卷板中空滚筒的制造方法的实施例3中的基于臂型机器人进行的激光焊接工序的说明图。

图8是表示适用了本发明的卷板中空滚筒的钢板制造工艺装置的一个例子的图。

具体实施方式

以下，使用附图，对本发明的卷板中空滚筒的制造方法、卷板中空滚筒及钢板制造工艺装置的实施例进行说明。

<第1实施例>

使用图1至图4对本发明的卷板中空滚筒的制造方法的第1实施例进行说明。

图1是表示实施例1中的卷板中空滚筒的焊接后的状态的图。

如图1所示，卷板中空滚筒是圆筒形状的金属板13，是将被卷板加工成圆筒状的金属板12的对接左端面2a和对接右端面2b在对接部1处以不夹设焊接材料的方式通过激光焊接进行接合而成的。

接着，对本发明的卷板中空滚筒的制造方法进行说明。

首先，进行将矩形的金属板弯曲成圆筒状的卷板加工。

该金属板除碳钢以外，还能够使用不锈钢、对淬火性或耐磨性进行了强化的铬钢、或铬钼钢等。

另外，卷板加工的方法只要是公知方法即可。

接着，将实施了该卷板加工的圆筒状的金属板12的对接左端面2a和对接右端面2b在金属板12的对接部1上、优选在对接部1的侧面实施点焊等而进行临时固定焊接，从而成为对接状态。

然后，在该对接状态下，在相对于从对接部1朝向滚筒中心的线垂直的面上，在圆筒状的金属板12的轴向的整面范围内进行能够切削除去外表面的最小限度的厚度的定位加工(基准面)切削。

然后，如图2所示，通过具有直线形状的立铣刀3a1的机械加工装置3a，对由金属板12的对接左端面2a和对接右端面2b构成的对接部1实施对合加工，形成间隔大约为10mm的均匀的间隙。此外，图2是对接部1的机械加工工序的说明图。

此外，基于该机械加工装置对金属板12的对接部1进行的对合加工并不限定于基于立铣刀的机械加工。除立铣刀以外，例如能够列举基于圆筒状的砂轮对对接左端面2a和对接右端面2b进行的、两端面的同时磨削加工等方法。

另外，在本发明中，对合加工是指对形成金属板12的对接部1的对接左端面2a和对接右端面2b同时进行机械加工处理的加工工序。

而且，该机械加工工序优选为基于立铣刀对上述对接部1进行的对合加工，但例如，也能够在保持使金属板12的两端面对接的状态下通过立铣刀等依次对各端面进行机械加工。

接着，准备C型固定夹具7。

该C型固定夹具7在滚筒轴向上具有多个C型形状的框架5e，该C型形状的框架5e具有图3所示那样的与切削有螺纹的块5d螺旋卡合的推压螺栓(两对上部推压螺栓5a、两对侧部推压螺栓5b、两对下部推压螺栓5c)。

接着，将该多个框架5e配置于在之前的机械加工工序中进行了对合加工后的金属板12的轴向的多个位置，通过各个框架5e的推压螺栓5a、5b、5c对弯曲成圆筒状的金属板12的外周面侧进行推压，由此，通过推压使对接左端面2a和对接右端面2b对接而形成对接部1，并保持间隙缩窄的状态。

基于该推压使对接部1的间隙为0.8mm以下、更优选为将间隙缩窄到0.5mm以下的状态，进行调整从而尽可能接近于0。

此外，图3是通过C型固定夹具7进行固定时的下一工序即激光焊接工序的说明图。

然后，在通过上述的C型固定夹具7的六个推压螺栓(5a、5b、5c)施加推压而进行保持的状态下，通过激光焊接装置6a对对接部1进行激光焊接而使对接部1接合，从而使弯曲成圆筒状的金属板12形成为圆筒形状。

接着，在焊接结束后将C型固定夹具7拆下。

此外，对C型固定夹具7中的推压螺栓5a、5b、5c为共计六个的情况进行了说明，但推压螺栓的数量并不限于六个，可以是能够从外周面侧对对合加工后的金属板12均匀地进行推压的任意个数。

另外，对C型固定夹具7的框架5e在滚筒轴向上为多个的情况进行了说明，但框架5e能够在滚筒轴向上为单个。

在此，为了保持金属板12而使用的固定夹具不限于图3所示那样的C型固定夹具7，也可以是图4所示那样的环型固定夹具4。如图4所示，该环型固定夹具4在滚筒轴向上具有多个环形的框架5f，该环形的框架5f具有推压螺栓(两对上部推压螺栓5a、两对侧部推压螺栓5b、两对下部推压螺栓5c)。此外，图4是通过环型固定夹具4进行固定时的激光焊接工序的说明图。

该情况下，在对对接部1进行了机械加工的金属板12的内表面侧导入激光焊接装置6的激光焊机头6b，通过激光束从内表面侧对对接部1进行焊接。

另外，在图4中为向下的焊接方向，但也可以向上。

该环型固定夹具4中的推压螺栓5a、5b、5c也并不限定于图4所示的六个，可以是能够从外周面侧对对合加工后的金属板12均匀地进行推压的任意个数。

另外，对环型固定夹具4的框架5f在滚筒轴向上为多个的情况进行了说明，但框架5f能够在滚筒轴向上为单个。

接着，对焊接后的圆筒形状的金属板13任意进行以材料调质为目的的一次热处理。该一次热处理以使硬化元素的碳等均匀扩散和释放内部残留应力为目的，例如能够列举正火、退火、退火-回火、或消除应变退火等。

接着，任意进行对圆筒形状的金属板13的外表面粗加工及/或滚筒径的粗调整。

接着，实施表面硬化热处理。该表面硬化热处理大多进行所谓的高频淬火，在淬火后进行回火，能够得到具有韧性的表面硬化层。

然后，在圆筒形状的金属板13的两侧面安装侧板及轴。此外，该侧板及轴的安装也能够在表面硬化热处理之前进行。

接着，实施圆筒形状的金属板13的滚筒径精加工。

最后，经过圆筒形状的金属板13的滚筒表面最外层的粗糙度调整和镀硬铬等的施工，完成作为最终产品的卷板中空滚筒。

根据上述的本发明的卷板中空滚筒的制造方法的第1实施例，在卷板加工后，对对接部进行对合加工。由此，能够使要焊接的端面以极高精度对接，因此，能够实现以往困难的、基于高精度的激光焊接而进行的接合。

基于该激光束进行的滚筒母材之间的直接焊接能够实现如下焊接：焊接线不会成为不同成分的层，由于高能密度焊接而热影响部也较少，且表面的硬度均匀。另外，由于焊接线的热影响部较少，所以也能够大体上消除焊接后的圆筒形状的变形。虽然在该焊接线上暂时发现了硬化层，但能够通过后续工序的热处理来简单地除去，滚筒母材和焊接线成为相同成分，在最终产品中得到了相同硬度。

另外，由于不需要像专利文献1所记载的方法那样，在将金属板以通过冲压成型等将两端部附近保持平坦的方式形成特殊的扁平形状的状态下，将接合端面平行地对接来进行焊接，因此，具有以下优点：在焊接后不需要将扁平形状部重新矫正成正圆的额外工序。而且，实现如下优点：不需要像电子束焊接那样在大规模的超高真空设备中进行作业，也不会产生高成本且作业性较差的问题。

而且，假设在金属板的卷板加工前进行金属端面的机械加工的情况下，也会由于卷板加工时产生的应变而导致金属板的对接部的对接精度降低，激光焊接所需要的对接精度的确保变得非常困难，基于激光焊接而进行的焊接变得困难。与之相对，在本发明的卷板中空滚筒的制造方法的第1实施例中，通过在卷板后进行机械加工，能够确保激光焊接所需要的对接精度，能够通过从外周侧施加推压力来保持使两端部的端面间的间隙缩窄的状态而实施激光焊接。

因此，抑制了焊接部附近的滚筒表面随时间的变形，能够形成滚筒表面几乎没有硬度差的、均等的粗糙度，并且能够在充分发挥了设备的生产能力的状态下进行搬送。由此，能够高效且低成本地制造卷板中空滚筒，该卷板中空滚筒消除了滚筒表面形状向搬送的钢板的转印，能够进行高表面品质的钢板的搬送。

此外，上述对合加工时使用了临时固定焊接的金属板12的固定方法是能够应用的方法之一，只要是对实施了卷板加工的金属板12的端部的位置进行固定的方法则并不限于该方法。

作为其它固定方法，例如，也能够在不实施临时固定焊接的情况下安装上述的C型固定夹具7，在使金属板12的对接左端面2a和对接右端面2b对接的状态下对对接部1进行机械加工。该情况下，期望根据需要也从内表面通过液压千斤顶等机构来施加推压而进行固定。

＜第2实施例＞

使用图5及图6对本发明的卷板中空滚筒的制造方法的第2实施例进行说明。

首先，与实施例1同样地，进行将矩形的金属板弯曲成圆筒状的卷板加工。而且，在圆筒状的金属板12的对接部1上、优选在对接部1的侧面实施点焊等来进行临时固定焊接，从而成为对接状态。

接着，使用图5所示那样的具有锥形的立铣刀3b1的机械加工装置3b，对金属板12的对接部1实施对合加工，从而形成间隔大约为10mm的锥形的间隙。

在此，例如如图6所示，锥形的角度θ以将点8作为基准而朝向金属板12的两端面(2a、2b)放射状地开放时的角度为基准，其中，点8是相对于隔开大约10mm的间隔的金属板12的两端面(2a、2b)的中间点而位于圆周方向上的相反侧的金属板12部分的、厚度方向的中央部的点。

另外，本发明的锥形是以下形状：使外周面侧与内周面侧相比更为开放，从而相对于圆筒状的金属板12的中心轴从垂直方向观察时，在成为使两端面(2a、2b)的间隙缩窄的状态时，两端面(2a、2b)整面平行。

此外，图5是锥形的机械加工工序的说明图，图6是锥角度的基准点的说明图。

然后，与实施例1同样地，使用装备在图3所示那样的C型固定夹具7上的推压螺栓(5a、5b、5c)，从卷板加工后的金属板12的外周面进行推压，通过推压使进行了对合加工的对接部1成为间隙缩窄的状态。而且，在通过上述的C型固定夹具7进行固定并施加推压而进行保持的状态下，通过激光焊接装置6使对接部1接合。

在焊接结束后，将上述的C型固定夹具7拆下。固定夹具也可以与实施例1同样地为环型固定夹具4。

另外，与实施例1同样地，也可以根据需要在从内表面使用液压千斤顶等机构的基础上安装C型固定夹具7或环型固定夹具4，在不实施临时固定焊接而使金属板12的两端面(2a、2b)对接的状态下进行对接部1的机械加工。

接着，对焊接后的圆筒形状的金属板13进行以材料调质为目的的任意的一次热处理、任意的外表面粗加工、任意的滚筒径的粗调整，然后进行表面硬化热处理。

然后，经过对圆筒形状的金属板13的两侧面安装侧板及轴、滚筒径精加工、滚筒表面最外层的粗糙度调整和镀硬铬等的施工，完成作为最终产品的卷板中空滚筒。

在本发明的卷板中空滚筒的制造方法的第2实施例中，也能够得到与上述的卷板中空滚筒的制造方法的第1实施例大致相同的效果。

并且，通过使对接的金属板12的两端部的对合加工后的端面形成为外周侧开放的锥形，在成为使金属板12的两端部的端面间的间隙缩窄的状态时，两端部的整个端面平行，能够在推压时使对接部1形成为极高精度的平行状态，能够提高间隙缩窄时的金属板12的两端面的紧密接合度，能够谋求焊接端面的对接精度的进一步提高。

此外，锥形的角度θ的基准点并不限定于图6的点8。除此以外，可以是比图6所示的金属板12的外表面位于内周侧的任意点，更优选的是，期望是将进行锥形加工的两端面的中间点与卷板加工后的金属板12的中心连结起来的线段上的、考虑了金属板12的板厚及直径的任意点。

＜第3实施例＞

使用图7对本发明的卷板中空滚筒的制造方法的第3实施例进行说明。

图7是基于臂型机器人进行的激光焊接工序的说明图。

首先，与实施例1等同样地，进行将矩形的金属板弯曲成圆筒状的卷板加工。而且，在圆筒状的金属板12的对接部1上、优选在对接部1的侧面实施点焊等来进行临时固定焊接，从而成为对接状态。而且，使用具有直线形状的立铣刀3a1或锥形的立铣刀3b1的机械加工装置，对金属板12的对接部1实施对合加工，形成间隔大约为10mm的均匀或锥形的间隙。

然后，与实施例1等同样地，使用装备在图3所示那样的C型固定夹具7或图4所示那样的环型固定夹具4上的推压螺栓(5a、5b、5c)，从卷板加工后的金属板12的外周面进行推压，通过推压使进行了对合加工的对接部1保持间隙缩窄的状态。在使该间隙缩窄的状态下，通过激光焊接装置6使对接部1接合。

此时，如图7所示，使用臂型机器人6进行激光焊接。

该情况下，首先，在臂型机器人6的机器人臂部6c的前端装备激光焊机头6a，与作为滚筒母材的金属板12的各种焊接条件(板的材质、板厚、滚筒径等)相应地进行事前研究好的必要的设定值(例如与滚筒表面的距离、激光焊机头的入射角度、进给速度、激光强度等)的设定。然后，将在前端装备有上述激光焊机头6a的臂导入到金属板12的外表面侧或金属板12的内表面侧，来进行激光焊接。

期望在从金属板12的外表面进行焊接时，使用图3所示的C型固定夹具7，在从金属板12的内表面进行焊接时，使用图4所示的环型固定夹具4。

接着，对焊接后的圆筒形状的金属板13，进行以材料调质为目的的任意的一次热处理、任意的外表面粗加工、任意的滚筒径的粗调整，然后进行表面硬化热处理。

然后，经过对圆筒形状的金属板13的两侧面安装侧板及轴、滚筒径精加工、滚筒表面最外层的粗糙度调整和镀硬铬等的施工，完成作为最终产品的卷板中空滚筒。

在本发明的卷板中空滚筒的制造方法的第3实施例中，也能够得到与上述的卷板中空滚筒的制造方法的第1实施例大致相同的效果。

并且，通过在激光焊接中使用臂型机器人，能够自动进行根据板的材质、板厚、滚筒径等而需要随时调整的与滚筒表面的距离、激光焊机头的入射角度、进给速度、激光强度等参数的变更，能够谋求作业的高效化、时间缩短和与之相伴的制造费用的削减。

＜第4实施例＞

使用图8，对作为本发明的卷板中空滚筒及钢板制造工艺装置的实施例的第4实施例进行说明。

图8是表示将通过在上述第1～第3实施例中例示的本发明的卷板中空滚筒的制造方法而制造出的卷板中空滚筒适用于钢板制造工艺装置的一个例子的图。

如图8所示，在钢板制造工艺装置中，主要在CAL(连续退火线：Continuous Annealing Line)或CGL(连续热浸镀线：ContinuousGalvanizing Line)等中的搬送设备中，尤其对直径400mm～1500mm的中空滚筒R使用通过在上述的第1～第3实施例中例示的本发明的卷板中空滚筒的制造方法而制造出的卷板中空滚筒。

此外，通过在上述的第1～第3实施例中例示的本发明的卷板中空滚筒的制造方法而制造出的卷板中空滚筒的使用对象并不限定于图8所示那样的钢板制造工艺装置。

根据上述的卷板中空滚筒的制造方法的第1～第3实施例，能够高效且低成本地制造卷板中空滚筒，该卷板中空滚筒消除了由于夹设有焊接材料的焊接线的存在而生成的表面粗糙度不均匀部分向钢板的转印，能够在较高地维持钢板表面品质的状态下进行搬送。该卷板中空滚筒非常适于在钢板制造工艺中使用的搬送用的中空滚筒。

因此，根据本发明的卷板中空滚筒和钢板制造工艺装置的第4实施例，不会担心向钢板的转印，能够赋予充分的生产线张力，在例如高级规格的表面处理钢板中也能够实现充分发挥了设备生产能力的操作运转。因此，能够充分发挥钢板的生产能力，并且能够在较高地保持生产出的钢板的表面品质的状态下进行搬送。另外，由于表面硬度差的降低及与此相伴的焊接部表面变形的降低而实现搬送滚筒的更换频率降低等，由此能够期待明显的费用削减的效果，并能够削减在钢板的制造工艺中多次使用的搬送滚筒的制造成本和需要更换时的维护成本等。

＜其他＞

此外，本发明并不限于上述的实施例，能够进行各种变形和应用。

在本发明中，对接状态是指金属板12的对接左端面2a和对接右端面2b以间隙缩窄的状态彼此相对的状态。

另外，在本发明中，间隙缩窄的状态是指：金属板12的对接左端面2a和对接右端面2b的间隙为0.8mm以下、更优选为0.5mm以下的狭窄状态，进一步优选为使对接左端面2a和对接右端面2b的间隙为0的状态，且金属板12的对接左端面2a和对接右端面2b的层差为1.0mm以下、更优选为0.5mm以下，进一步优选为0的状态。

附图标记说明

1…对接部；

2a…对接左端面；

2b…对接右端面；

3a…机械加工装置；

3a1…直线形状的立铣刀；

3b…机械加工装置；

3b1…锥形的立铣刀；

4…环型固定夹具；

5a…上部推压螺栓；

5b…侧部推压螺栓；

5c…下部推压螺栓；

5d…块；

5e…(C型形状的)框架；

5f…(环形的)框架；

6…臂型机器人；

6a…外表面侧激光焊机头；

6b…内表面侧激光焊机头；

6c…机器人臂部；

7…C型固定夹具；

8…锥角度基准点；

12…圆筒状的金属板(焊接前)；

13…圆筒形状的金属板(焊接后)；

R…本发明的卷板中空滚筒。

Claims (7)

1.一种卷板中空滚筒的制造方法，其特征在于，

在实施了将矩形的金属板弯曲成圆筒状的卷板加工之后，使弯曲成所述圆筒状的金属板的两端部的端面成为对接状态；

在该状态下，对该对接的两端部的端面实施机械加工而使所述端面变得平滑；

然后，从外周侧对弯曲成所述圆筒状的金属板施加推压力，成为使所述两端部的端面间的间隙缩窄的状态；

在该状态下，不在所述两端部的端面间夹设焊接材料地通过激光束对所述金属板的所述两端部进行焊接，从而使弯曲成所述圆筒状的金属板形成为圆筒形状。

2.根据权利要求1所述的卷板中空滚筒的制造方法，其特征在于，

在对所述对接的两端部的端面实施机械加工的工序中，

所述两端部的端面之间形成有端面整面平行的间隔。

3.根据权利要求1所述的卷板中空滚筒的制造方法，其特征在于，

在对所述对接的两端部的端面实施机械加工的工序中，

以在成为使形成于所述两端部的端面间的间隙缩窄的状态时，所述两端部的端面整面平行的方式，使所述对接的两端部的端面形成为外周侧开放的锥形。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的卷板中空滚筒的制造方法，其特征在于，

使用臂型机器人来进行基于所述激光束的焊接。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的卷板中空滚筒的制造方法，其特征在于，

在从外周侧对弯曲成所述圆筒状的金属板施加推压力而成为使所述两端部的端面间的间隙缩窄的状态的工序中，

使用具有推压机构的固定夹具从外周侧对弯曲成所述圆筒状的金属板进行推压，从而成为使所述两端部的端面间的间隙缩窄的状态。

6.一种卷板中空滚筒，利用权利要求1～5中任一项所述的卷板中空滚筒的制造方法而制成。

7.一种钢板制造工艺装置，使用了利用权利要求1～5中任一项所述的卷板中空滚筒的制造方法而制成的卷板中空滚筒。