JP2000246471A - 帯状金属薄板の接続装置および接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】第１および第２の帯状金属薄板の重ね合わせ接
続部を解消して、顕著な段差部または突出部を生じさせ
ることなく、当該第１および第２の帯状金属薄板を再び
接続すること。 【解決手段】第１巻出機ＨＰ１にセットされた第１フー
プまたは第２巻出機ＨＰ２にセットされた第２フープ
が、複数本の帯状金属薄板を重ね合わせ接続して巻回さ
れている場合には、その重ね合わせ接続部がテープシャ
ー部３０で除去される。そして、重ね合わせ接続部を除
去することによって分割された第１および第２の帯状金
属薄板は、接続機構部４０に導入されて、先行する帯状
金属薄板の後端面と後続の帯状金属薄板の前端面が突き
合わされ、レーザ溶接によって接続される。これによ
り、顕著な段差部または突出部の無い接続部によって、
第１および第２の帯状金属薄板Ｂ１ｒが再接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カラー受像管用
のシャドウマスクおよびアパーチャグリル（トリニトロ
ン管等用）、ならびに半導体素子のリードフレームなど
に用いられる帯状金属薄板同士を接続する接続装置およ
び接続方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、カラー受像管用のシャドウマ
スクやアパーチャグリルの製造ラインは、帯状金属薄板
の表面の調整およびレジストの塗布・乾燥を行うための
整面コーティングライン、レジストを所定の焼き付けパ
ターンに露光する焼き付けライン、未露光領域のレジス
トを溶融除去してレジストをパターニングする現像ライ
ン、パターニングされたレジストをマスクとして帯状金
属薄板をエッチングし、電子ビームの通過口を規定する
開口を形成するエッチングライン、ならびに帯状金属薄
板の表面に残留するレジストを剥離して除去する剥離ラ
インを含む。これらの各ラインには、帯状金属薄板を搬
送するための搬送ローラが複数個配置されており、帯状
金属薄板をロール状に巻き取ったフープから繰り出され
る帯状金属薄板をその長手方向に搬送しながら、一連の
処理を施すようになっている。

【０００３】たとえば、整面コーティングラインは、帯
状金属薄板の表面を洗浄するための洗浄槽、レジスト液
が貯留されたレジスト槽、および帯状金属薄板表面のレ
ジストを乾燥させるためのレジスト乾燥室を含む。帯状
金属薄板は、洗浄槽によって表面の洗浄が行われた後
に、レジスト槽に貯留されたレジスト液中を通ることに
よって、その表面にレジストが塗布され、さらに、レジ
スト乾燥室を通る際に、表面のレジストが乾燥させられ
る。レジスト液中を通った直後の帯状金属薄板は、一対
のスクイジローラの間を通って引き上げられ、レジスト
乾燥室に導かれるようになっている。このスクイジロー
ラの働きによって、帯状金属薄板の表裏面には、一様の
厚さでレジストが塗布されることになる。

【０００４】１つのフープは、必ずしも連続した一本の
帯状金属薄板で構成されているわけではなく、複数本の
帯状金属薄板を接続して巻回されている場合もある。具
体的には、先に繰り出される第１帯状金属薄板の後端部
と、それに引き続いて繰り出される第２帯状金属薄板の
前端部とは、重ね合わせられて両面テープにより接着さ
れ、さらに、ハトメ等の固定具で重ね合わせ部分を強化
して接続されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】第１帯状金属薄板と第
２帯状金属薄板との接続部は、両薄板が重ね合わされて
いるため、他の部分に比較して厚くなっており、顕著な
段差部が生じている。しかも、ハトメにより機械的に接
合している場合には、その部分はさらに突出した突出部
をなす。したがって、接続部が上述のスクイージローラ
に至り、その間を通過すると、スクイジローラが傷つけ
られる。これにより、その後は、スクイジローラによる
処理が不良になり、レジスト膜を帯状金属薄板の表面に
一様の膜厚で形成できなくなる。同様の問題は、上述の
焼き付けラインにおいて焼き付けパターン板を帯状金属
薄板に密着させる焼き付け処理部、ならびに、上述の一
連の処理ライン中の洗浄、現像、エッチング、または剥
離等の処理において、帯状金属薄板に供給された処理液
を拭い取るためのスポンジローラ部においても生じる。
すなわち、焼き付けパターン板またはスポンジローラが
損傷を受け、その後の処理が不良になるおそれがある。

【０００６】そこで、従来では、接続部が通過する際に
は、スクイジローラ、焼き付けパターンおよびスポンジ
ローラをそれぞれ退避させ、これらが接続部に接触しな
いようにしている。しかし、これにより派生するさらに
別の問題は回避することができない。すなわち、たとえ
ば、接続部が通過する際にスクイジローラを回避させる
と、接続部の前後においてレジスト膜の膜厚が厚くな
る。そのため、レスト液の垂れが生じたり、レジスト乾
燥室内におけるレジスト乾燥処理に要する時間が長くな
ってしまうか、あるいは、このレジスト乾燥処理が不十
分であった場合には、ローラ？が汚されてその汚れが帯
状金属薄板に転写されたりするという問題がある。

【０００７】また、そもそも、接続部が通過する際に、
スクイジローラ、焼き付けパターンおよびスポンジロー
ラ等をそれぞれ退避させるような機構が必要となり、帯
状金属薄板を処理する処理装置の構成が複雑なものとな
ってしまう。さらには、第１帯状金属薄板と第２帯状金
属薄板とを両面テープで貼り合わせて接続しているた
め、テープからはみ出した糊が搬送ローラなどに付着す
るおそれがあり、これが帯状金属薄板に転写すると、処
理不良が生じてしまうと言う問題もある。

【０００８】そこで、この発明の目的は、上述の技術的
課題を解決し、第１および第２の帯状金属薄板の重ね合
わせ接続部を解消して、顕著な段差部または突出部を生
じさせることなく当該第１および第２の帯状金属薄板を
再び接続することができる帯状金属薄板の接続装置およ
び接続方法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項１記載の発明は、端部同士
を重ね合わせて接続された第１および第２の帯状金属薄
板の重ね合わせ接続部を除去する除去手段と、この除去
手段によって上記重ね合わせ接続部が除去されることに
より分離された上記第１および第２の帯状金属薄板の各
一端部の端面同士を接近させて突き合わせる突き合わせ
手段と、この突き合わせ手段によって端面同士が突き合
わされた上記第１および第２の帯状金属薄板の各一端部
同士を溶接して上記第１および第２の帯状金属薄板を接
続する溶接手段とを含むことを特徴とする帯状金属薄板
の接続装置である。

【００１０】上記の構成によれば、第１および第２の帯
状金属薄板の重ね合わせ接続部が除去される。こうして
分離された第１および第２の帯状金属薄板の各一端部
は、端面同士が突き合わされ、溶接によって接続され
る。これにより、顕著な段差部または突出部の無い接続
部によって第１および第２の帯状金属薄膜が再接続され
ることになる。したがって、第１および第２の帯状金属
薄板に処理を施す処理部においては、接続部を回避する
ための構成を要しない。そのため、構成を簡単にするこ
とができる。しかも、接続部を回避する必要がないの
で、接続部の回避に伴って生じていた処理不良が生じる
こともない。また、第１および第２の重ね合わせ接続が
両面テープのように糊を使用して達成されている場合で
あっても、この重ね合わせ接続部が除去されるため、糊
の転写に起因する処理不良が生じるおそれもない。

【００１１】請求項２記載の発明は、上記第１および第
２の帯状金属薄板の重ね合わせ接続部を検出する検出手
段をさらに含み、上記除去手段は、上記検出手段によっ
て検出された上記重ね合わせ接続部を除去するものであ
ることを特徴とする請求項１記載の帯状金属薄板の接続
装置である。この構成により、重ね合わせ接続部を検出
して、検出された重ね合わせ接続部を自動的に除去する
ことができる。

【００１２】請求項３記載の発明は、上記検出手段は、
上記第１および第２の帯状金属薄板の重ね合わせ接続部
の厚みを検出するものであることを特徴とする請求項２
記載の帯状金属薄板の接続装置である。重ね合わせ接続
部は、他の部分に比較して厚みが厚いので、請求項３の
構成によって、確実に重ね合わせ接続部を検出すること
ができる。

【００１３】この場合に、検出手段は、たとえば、磁
気、光または超音波等を用いて重ね合わせ接続部の厚み
を検出するものであってもよい。なお、重ね合わせ接続
部を検出するための検出手段には、厚みを検出するもの
のほかにも、重ね合わせ接続部に生じている段差を光な
どを用いて検出するものや、また第１および第２の帯状
金属薄板に接触して転動するローラの変位により重ね合
わせ接続部の段差を検出するもの、重ね合わせ接続部付
近を撮像した画像を処理して重ね合わせ接続部の段差を
認識するものなどを適用することができる。

【００１４】請求項４記載の発明は、端部同士を重ね合
わせて接続された第１および第２の帯状金属薄板の重ね
合わせ接続部を除去する工程と、上記重ね合わせ接続部
の除去によって分離された上記第１および第２の帯状金
属薄板の各一端部の端面同士を突き合わせて溶接して、
上記第１および第２の帯状金属薄板を接続する工程とを
含むことを特徴とする帯状金属薄板の接続方法である。

【００１５】この方法により、請求項１の発明と同様な
効果が得られる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施形態に係る帯状金属薄板の接続装置の構成
を示す断面図である。この接続装置は、先行する帯状金
属薄板（先行薄板）の後端部に、後続の帯状金属薄板
（後行薄板）の前端部を接続して、たとえばカラー受像
管用のシャドウマスクやアパーチャグリルの製造処理装
置ＭＥに送り込むための装置である。この接続装置で
は、たとえば、第１巻出機ＨＰ１にセットされた第１フ
ープの帯状金属薄板Ｂ１と、第２巻出機ＨＰ２にセット
された第２フープの帯状金属薄板Ｂ２とを接続したり、
また、第１フープまたは第２フープが複数本の帯状金属
薄板を重ね合わせ接続して巻回されている場合には、そ
の重ね合わせ接続部を除去して帯状金属薄板を分離した
後、この分離した帯状金属薄板を再接続したりすること
ができる。

【００１７】このような機能を実現するために、この接
続装置は、帯状金属薄板Ｂ１，Ｂ２の送出方向Ｔに沿っ
て、トップシャー部１０、入口ピンチ部２０、テープシ
ャー部３０、接続機構部４０、圧延部５０、耳シャー部
６０および出口ピンチ部７０を順に配列して構成されて
いる。また、入口ピンチ部２０とテープシャー部３０と
の間、テープシャー部３０と接続機構部４０との間、接
続機構部４０と圧延部５０との間および耳シャー部６０
と出口ピンチ部７０との間には、帯状金属薄板Ｂ１，Ｂ
２をその幅方向に位置決めするためのアライメント部８
０が配置されている。

【００１８】トップシャー部１０は、この接続装置に帯
状金属薄板Ｂ１，Ｂ２を供給する前に、帯状金属薄板Ｂ
１，Ｂ２の前端部を、その端面が送出方向Ｔとおおよそ
で直交するように切断しておくためのものである。入口
ピンチ部２０は、送出方向Ｔと直交する水平軸まわりに
回転駆動される駆動ローラ２１と、駆動ローラ２１に対
して近接／離間可能に設けられたピンチローラ２２Ａ，
２２Ｂと、帯状金属薄板Ｂ１，Ｂ２の有無をそれぞれ検
出するための薄板有無センサ２３Ａ，２３Ｂとを備えて
いる。駆動ローラ２１は、ピンチローラ２２Ａとの間に
帯状金属薄板Ｂ１を狭持した状態で時計回りに回転駆動
されて、帯状金属薄板Ｂ１を送出方向Ｔに送り出すこと
ができ、ピンチローラ２２Ｂとの間に帯状金属薄板Ｂ２
を狭持した状態で図中反時計回りに回転駆動されて、帯
状金属薄板Ｂ２を送出方向Ｔに送り出すことができる。
また、駆動ローラ２１が停止した状態で、駆動ローラ２
１とピンチローラ２２Ａ，２２Ｂとの間にそれぞれ帯状
金属薄板Ｂ１，Ｂ２を狭持させることにより、送出方向
Ｔに送り出すべき帯状金属薄板Ｂ１，Ｂ２を待機させて
おくことができる。

【００１９】テープシャー部３０は、第１フープまたは
第２フープが複数本の帯状金属薄板を重ね合わせ接続し
て巻回されている場合に、その重ね合わせ接続部を切除
するためのものであり、帯状金属薄板の重ね合わせ接続
部を検出するための板厚センサ３１と、重ね合わせ接続
部を切除するためのテープ切除装置３２とを備えてい
る。板厚センサ３１は、テープ切除装置３２よりも送出
方向上流側に配設されており、テープ切除装置３２の動
作は、板厚センサ３１の出力に基づいて制御されるよう
になっている。テープ切除装置３２で切除された重ね合
わせ接続部は、バキューム装置３３によって、テープ切
除装置３２内から取り出されて、回収トレー３４上に落
下させられて、回収される。

【００２０】なお、板厚センサ３１としては、たとえ
ば、帯状金属薄板の厚みによって変化する磁気量を検出
することのできる磁気センサを用いることができる。接
続機構部４０は、先行薄板の後端部付近を保持するため
の出側クランプ装置４１と、後行薄板の前端部付近を保
持するための入側クランプ装置４２とを備えている。出
側クランプ装置４１と入側クランプ装置４２とは、互い
に近接する方向および離反する方向に往復移動可能に構
成されている。また、接続機構部４０には、出側クラン
プ装置４１に保持された先行薄板の後端部および入側ク
ランプ装置４２に保持された後行薄板の前端部を切断す
るための端部切断装置と、先行薄板の後端部と後行薄板
の前端部とを溶接するための溶接装置とを内蔵した切断
／溶接装置４３が備えられている。

【００２１】この構成により、出側クランプ装置４１に
保持された先行薄板の前端部および入側クランプ装置４
２に保持された後行薄板の後端部とを突き合わせて、切
断／溶接装置４３の溶接装置で溶接することができる。
また、先行薄板の後端部と後行薄板の前端部とを溶接す
る前に、切断／溶接装置４３の端部切断装置で先行薄板
の後端部および後行薄板の前端部を予め切断しておくこ
とにより、突き合わされる端面同士の形状を整合させる
ことができ、先行薄板と後行薄板との接続を確実に行う
ことができる。

【００２２】圧延部５０は、接続機構部４０で溶接され
た先行薄板と後行薄板との溶接部分の突出部分を圧延し
て表面（上面）を滑らかにするためのものであり、帯状
金属薄板の幅方向（送出方向Ｔとほぼ直交する水平方
向）に転動可能な圧延ローラ５１を備えている。接続機
構部４０において先行薄板と後行薄板との溶接が完了す
ると、その溶接部分が圧延ローラ５１による圧延位置
（圧延ローラ５１の軌道上）まで送られる。そして、圧
延ローラ５１が溶接部分に押し付けられながら転動され
ることにより、溶接部分の表面が、圧延ローラ５１によ
って滑らかに圧延される。

【００２３】耳シャー部６０は、接続機構部４０で溶接
された先行薄板と後行薄板との接続部の幅方向に関する
両端付近を切除するためのものであり、たとえば、特に
先行薄板と後行薄板の板幅が異なる場合には、先行薄板
および後行薄板のうち板幅が大きなものの一端部付近の
耳部を切除して先細り形状に整形することにより、板幅
の小さなものの一端部に段差なく連接させることがで
き、また、特に先行薄板と後行薄板の板幅がほぼ同じ場
合には、先行薄板および後行薄板の接続部の板幅方向に
関する両端付近のみを切除することにより、圧延部５０
において接続部を圧延した後にその板幅方向に関する両
端付近に生じる圧延突起部と言われる圧延突起部を除去
することができる。

【００２４】出口ピンチ部７０は、駆動ローラ７１と、
駆動ローラ７１に対して近接／離間可能に設けられたピ
ンチローラ７２とを備えている。駆動ローラ７１は、ピ
ンチローラ７２との間に帯状金属薄板Ｂ１，Ｂ２を狭持
した状態で、図示しないモータの回転駆動力により図中
反時計回りに回転して、帯状金属薄板Ｂ１，Ｂ２を送出
方向Ｔに送り出すことができる。

【００２５】なお、この接続装置における接続処理の開
始時には、製造処理装置ＭＥの入口付近に設けられたニ
ップ装置Ｎが作動した後、予め定める時間が経過した時
点で、出口ピンチ部７０の駆動ローラ７１とピンチロー
ラ７２との間で先行薄板がニップされることにより、こ
の接続装置と製造処理装置ＭＥとの間の先行薄板に、接
続機構部４０で先行薄板と後行薄板とが突き合わされる
際の先行薄板の移動量分の弛みが形成されるようになっ
ている。

【００２６】また、製造処理装置ＭＥ内には、製造処理
装置ＭＥが所定の時間で処理する量（長さ）の帯状金属
薄板を蓄積しておくことのできるアキュームレータ部が
備えられている。したがって、先行薄板と後行薄板との
接続のために、この接続装置から製造処理装置ＭＥへの
帯状金属薄板の供給が停止されても、その停止時間が上
記所定の時間以下であれば、製造処理装置ＭＥの処理動
作を停止させる必要はない。

【００２７】図２は、テープシャー部３０を送出方向Ｔ
と平行な鉛直面で切断したときの断面図であり、図３
は、テープシャー部３０を送出方向Ｔと直交する鉛直面
で切断したときの断面図である。テープシャー部３０
は、上記したように、帯状金属薄板Ｂ１，Ｂ２の重ね合
わせ接続部を検出するための板厚センサ３１と、重ね合
わせ接続部を切除するためのテープ切除装置３２と、テ
ープ切除装置３２で切除された重ね合わせ接続部を吸着
して、回収トレー３４上に回収するためのバキューム装
置３３とを備えている。

【００２８】テープ切除装置３２は、フレーム３２１内
に、帯状金属薄板Ｂ１，Ｂ２の幅方向（図３の左右方
向）に延びた一対の上刃３２２Ａおよび下刃３２２Ｂを
有している。上刃３２２Ａは、ほぼ鉛直方向に延びたガ
イドレール３２３に沿って移動自在な昇降ブロック３２
４の下端部に取り付けられている。昇降ブロック３２４
には、シリンダ３２５のロッドが連結されており、この
シリンダ３２５は、ロッドをガイドレール３２３と平行
な方向に伸縮させることができるように配置されてい
る。一方、下刃３２２Ｂは、フレーム３２１に対して固
定されている。この構成により、シリンダ３２５のロッ
ドを伸縮させて、昇降ブロック３２４に取り付けられた
上刃３２２Ａを、下刃３２２Ｂに近接させたり、下刃３
２２Ｂから離間させたりすることができる。

【００２９】昇降ブロック３２４には、送出方向Ｔに関
して上流側（図３の手前側）の面に、昇降ブロック３２
４の全幅にほぼ等しい幅を有する保持板３２６が、ほぼ
水平方向に沿って取り付けられている。保持板３２６に
は、下刃３２２Ｂの上流側に配置された薄板支持台３２
７に帯状金属薄板Ｂ１，Ｂ２を押さえつけるための複数
本の押さえ棒３２８が、互いにほぼ等しい間隔をあけ
て、ほぼ鉛直方向に沿って移動自在に挿通されている。
保持板３２６の下面と押さえ棒３２８の下端部とは、コ
イルばね３２９で連結されており、上刃３２２Ａを下刃
３２２Ｂに近接させたときに、コイルばね３２９の弾性
力によって、押さえ棒３２８を薄板支持台３２７に適度
な圧力で押しつけることができるようになっている。

【００３０】上記の構成により、上刃３２２Ａと下刃３
２２Ｂとの間に帯状金属薄板Ｂ１，Ｂ２を進入させた状
態で、シリンダ３２５を駆動して、昇降ブロック３２４
をガイドレール３２３に沿って下降させると、帯状金属
薄板Ｂ１，Ｂ２が、複数本の押さえ棒３２８によって薄
板支持台３２７に押さえつけられるとともに、上刃３２
２Ａおよび下刃３２２Ｂによって切断される。

【００３１】バキューム装置３３は、図２に示すよう
に、送出方向Ｔに延びたガイドレール３３１に沿って移
動自在なスライド板３３２と、スライド板３２２に取り
付けられた昇降用シリンダ３３３と、この昇降用シリン
ダ３３３のロッドの先端部に連結された連結板３３４
と、連結板３３４の先端部に保持された吸着パッド３３
５とを備えている。

【００３２】スライド板３３２は、たとえばシリンダ
（図示せず）によって、ガイドレール３３１に沿って移
動されるようになっている。昇降用シリンダ３３３は、
スライド板３３２の上面に固定されており、そのロッド
が、スライド板３２２を挿通した状態でほぼ鉛直方向に
沿って伸縮するように設けられている。また、連結板３
３４は、昇降用シリンダ３３３のロッドの先端部からほ
ぼ水平方向に延びており、吸着パッド３３５は、連結板
３３４の先端部に挿通されたアーム３３６の下端に取り
付けられている。

【００３３】上記の構成により、図２に二点鎖線で示す
状態から、スライド板３３２を送出方向Ｔと逆方向に移
動させ、さらに昇降用シリンダ３３３のロッドを伸長さ
せて、上刃３２２Ａおよび下刃３２２Ｂで切除された重
ね合わせ接続部を、吸着パッド３３５の下面に吸着させ
ることができる。そして、昇降用シリンダのロッドを収
縮させるとともに、スライド板３３２を送出方向Ｔに移
動させることにより、吸着パッド３３５で吸着した重ね
合わせ接続部を、回収トレー３４上に搬送することがで
きる。

【００３４】図４は、接続機構部４０を送出方向Ｔと直
交する鉛直面で切断したときの断面図である。また、図
５および図６は、接続機構部４０を送出方向Ｔと平行な
鉛直面で切断したときの断面図であり、図５は帯状金属
薄板の切断時の状態を示し、図６は帯状金属薄板の溶接
時の状態を示している。接続機構部４０は、出側クラン
プ装置４１と入側クランプ装置４２との間に、切断／溶
接装置４３を配置して構成されている。

【００３５】出側クランプ装置４１は、送出方向Ｔに延
びたガイドレール９１に沿って往復移動可能な下移動板
９２と、この下移動板９２に対して昇降可能な昇降ブロ
ック９３とを備えている。下移動板９２には、入側クラ
ンプ装置４２に対向する先端縁に沿って、断面先細り形
状の下クランプ爪９４が取り付けられている。また、下
移動板９２には、シリンダ９５が連結されており、この
シリンダ９５のロッドを伸縮させることによって、下移
動板９２をガイドレール９１に沿って往復移動させるこ
とができるようになっている。

【００３６】シリンダ９５のロッドの先端には、帯状金
属薄板の溶接時において、下移動板９２の入側クランプ
装置４２に近接する方向への移動量を規制するための当
接ピン９６が取り付けられている。さらに、下移動板９
２には、帯状金属薄板の切断時において、下移動板９２
の入側クランプ装置４２に近接する方向への移動量を規
制するための当接片９７が取り付けられている。

【００３７】昇降ブロック９３は、ほぼ鉛直方向に延び
たガイドレール９８に沿って移動自在な連結板９９に取
り付けられている。連結板９９には、シリンダ１００の
ロッドが連結されており、このロッドを伸縮させること
によって、連結板９９をガイドレール９８に沿って移動
させることができるようになっている。この構成によ
り、連結板９９をガイドレール９８に沿って往復移動さ
せて、昇降ブロック９３を下移動板９２に対して昇降さ
せることができる。

【００３８】なお、ガイドレール９８、連結板９９およ
びシリンダ１００は、図５において、入側クランプ装置
４２に関連して示されている。昇降ブロック９３には、
帯状金属薄板Ｂ１，Ｂ２の幅方向に延びた揺動軸１０１
ａを中心に揺動可能な上揺動板１０１が備えられてお
り、この上揺動板１０１の先端縁に沿って、下クランプ
爪９４と対をなす上クランプ爪１０２が取り付けられて
いる。また、上揺動板１０１は、上クランプ爪１０２が
下クランプ爪９４から離間する方向にばね１０３で弾性
付勢されていて、このばね１０３の弾性力に抗して、上
揺動板１０１を微少角度だけ回転させることにより、上
クランプ爪１０２の先端縁を下クランプ爪９４の先端縁
に当接させることができるようになっている。

【００３９】入側クランプ装置４２と出側クランプ装置
４１とは、図５および図６において左右対称に構成され
ている。そこで、入側クランプ装置４２の各部には、出
側クランプ装置４１の対応部分の参照符号を付して示す
こととし、その説明を省略する。切断／溶接装置４３
は、出側クランプ装置４１に保持された先行薄板の後端
部および入側クランプ装置４２に保持された後行薄板の
前端部を切断するための端部切断装置４４と、先行薄板
の後端部と後行薄板の前端部とを溶接するための溶接装
置４５とを備えている。

【００４０】端部切断装置４４と溶接装置４５とは、出
側クランプ装置４１と入側クランプ装置４２との間に切
り換えて配置できるようになっている。具体的に説明す
ると、端部切断装置４４および溶接装置４５は、帯状金
属薄板Ｂ１，Ｂ２の幅方向に並べた状態で、この方向に
延びたガイドレール４６に沿って移動自在に設けられた
スライドフレーム４７に取り付けられている。スライド
フレーム４７には、ガイドレール４６に沿って配置され
たねじ軸４８Ａに螺合するボールナット４８Ｂが設けら
れており、ねじ軸４８Ａには、正逆回転が可能なモータ
４９からの回転力が与えられるようになっている。この
ように、ねじ軸４８Ａ、ボールナット４８Ｂおよびモー
タ４９などにより、端部切断装置４４と溶接装置４５と
を出側クランプ装置４１と入側クランプ装置４２との間
に切り換えて配置させるためのボールねじ機構（切り換
え手段）が構成されている。

【００４１】端部切断装置４４は、帯状金属薄板Ｂ１，
Ｂ２の幅方向に延びた２枚の下刃４４１Ａ，４４１Ｂを
有している。２枚の下刃４４１Ａ，４４１Ｂは、送出方
向Ｔに所定間隔（たとえば５０ｍｍ）だけ離れて配置さ
れている。下刃４４１Ａ，４４１Ｂの上方には、シリン
ダ４４２によって、ほぼ鉛直方向に延びたガイドレール
４４に沿って移動される取付ブロック４４４が配設され
ている。取付ブロック４４４の下端部には、下刃４４１
Ａ，４４１Ｂの間隔とほぼ同じ厚みを有し、かつ、下刃
４４１Ａ，４４１Ｂとほぼ同じ幅（図５および図６の奥
行き方向の長さ）を有する上刃４４５が取り付けられて
おり、この上刃４４５は、取付ブロック４４４を下降さ
せたときに、下刃４４１Ａと下刃４４１Ｂとの間に入り
込むようになっている。

【００４２】また、下刃４４１Ａと下刃４４１Ｂとの間
には、これらの間に入り込んだ帯状金属薄板Ｂ１，Ｂ２
の切除片を排除するための排除バー４４６が設けられて
いる。この排除バー４４６には、シリンダ４４７のロッ
ドが連結されており、このロッドを伸長させることによ
って、排除バー４４６を下刃４４１Ａ，４４１Ｂの上端
縁よりも上方に突き上げることができるようになってい
る。

【００４３】さらに、たとえば下刃４４１Ａ，４４１Ｂ
の上方には、排除バー４４６が上方に突き上げられた状
態で、この排除バー４４６の上面に向けてエアを吹きつ
けるためのエア供給管４４８（図５参照）の先端開口が
配置されている。エア供給管４４８には、図外のエア供
給源から、電磁弁４４９を介して、エアが供給されるよ
うになっている。

【００４４】また、端部切断装置４４には、出側クラン
プ装置４１および入側クランプ装置４２の当接片９７に
対向して、出側クランプ装置４１および入側クランプ装
置４２の近接方向への移動量を規制するための当て止め
ブロック４４０Ａ，４４０Ｂが配設されている。当て止
めブロック４４０Ａ，４４０Ｂは、当接片９７が当接し
たときに、出側クランプ装置４１の上クランプ爪１０２
の先端縁と下刃４４１Ｂの先端縁との、帯状金属薄板Ｂ
１，Ｂ２の長手方向における間隔、および、入側クラン
プ装置４２の上クランプ爪１０２の先端縁と下刃４４１
Ａの先端縁との、帯状金属薄板Ｂ１，Ｂ２の長手方向に
おける間隔が、予め定める長さ（たとえば０．５ｍｍ）
となるような位置に配設されている。

【００４５】溶接装置４５は、帯状金属薄板Ｂ１，Ｂ２
の幅方向に延びたバックバー４５１と、バックバー４５
１の上方に設けられたレーザ出射トーチ４５２とを備え
ている。レーザ出射トーチ４５２には、光ファイバ４５
３を介して、レーザ出力装置４５４（図４参照）が接続
されている。レーザ出力装置４５４としては、たとえ
ば、比較的大きなパワーを有するＹＡＧ（Ｙ₃Ａｌ
₅Ｏ₁₂）レーザを出力するＹＡＧレーザ出力装置が適用
されている。レーザ出力装置４５４から出力されたＹＡ
Ｇレーザは、光ファイバ４５３を介してレーザ出射トー
チ４５２に送られて、レーザ出射トーチ４５２から出射
される。

【００４６】レーザ出射トーチ４５２は、帯状金属薄板
の幅方向に延びたガイドレール４５５に沿って移動可能
に設けられている。具体的には、レーザ出射トーチ４５
２は、トーチホルダ４５６に取り付けられており、この
トーチホルダ４５６には、ガイドレール４５５に沿って
配置されたねじ軸４５７Ａに螺合するボールナット４５
７Ｂが設けられている。ねじ軸４５７Ａの一端には、プ
ーリ４５８が取り付けられており、このプーリ４５８に
は、正逆回転が可能なモータ４５９からの回転力が与え
られるようになっている。また、レーザ出射トーチ４５
２は、シリンダ４６０によって、バックバー４５１に近
接した位置とバックバー４５１から離間した位置との間
で昇降されるようになっている。

【００４７】また、溶接装置４５には、出側クランプ装
置４１および入側クランプ装置４２の当接ピン９６に対
向して、出側クランプ装置４１および入側クランプ装置
４２の近接方向への移動量を規制するための当て止めブ
ロック４５０Ａ，４５０Ｂが備えられている。当て止め
ブロック４５０Ａ，４５０Ｂは、端部切断装置４４によ
ってクランプ爪９４，１０２の先端縁から一定長さ（た
とえば０．５ｍｍ）だけ突出した状態に切断された先行
薄板の後端部と後行薄板の前端部とを突き合わすことが
できる位置に配設されている。

【００４８】なお、レーザ出力装置４５４としては、上
記のＹＡＧレーザ出力装置以外に、たとえば、炭酸ガス
レーザを出力する炭酸ガスレーザ出力装置を用いてもよ
い。図７ないし図９は、この接続装置による再接続処理
について説明するための図解図である。以下では、第１
巻出機ＨＰ１（図１参照）にセットされた第１フープ
が、帯状金属薄板Ｂ１ｆ，Ｂ１ｒを両面テープで重ね合
わせ接続して巻回されている場合に、その重ね合わせ接
続部Ｗを除去して帯状金属薄板Ｂ１ｆ，Ｂ１ｒを分離し
た後、この分離した帯状金属薄板Ｂ１ｆ，Ｂ１ｒを再接
続する際の動作を取り上げて説明する。

【００４９】なお、図７は、テープシャー部３０による
重ね合わせ接続部Ｗの除去の様子を示している。また、
図８は、接続機構部４０の端部切断装置４４による帯状
金属薄板Ｂ１ｆ，Ｂ１ｒの様子を示し、図９は、溶接装
置４５による帯状金属薄板Ｂ１ｆ，Ｂ１ｒの溶接の様子
を示している。帯状金属薄板Ｂ１ｆ，Ｂ１ｒの再接続処
理は、板厚センサ３１によって、帯状金属薄板Ｂ１ｆ，
Ｂ１ｒの重ね合わせ接続部Ｗが検出されたことに応答し
て開始される。再接続処理が開始されると、図７(a) に
示すように、出口ピンチ部７０のピンチローラ７２が駆
動ローラ７１に近接されて、駆動ローラ７１とピンチロ
ーラ７２との間に、先行側の帯状金属薄板Ｂ１ｆがニッ
プされる。

【００５０】次いで、駆動ローラ７１が一定量だけ回転
されて、帯状金属薄板Ｂ１ｆ，Ｂ１ｒが一定距離だけ送
られることにより、図７(b) に示すように、重ね合わせ
接続部Ｗが、テープシャー部３０の下刃３２２Ｂの手前
側（送出方向Ｔに関して上流側）に移動される。そし
て、上刃３２２Ａが下降されて、上刃３２２Ａおよび下
刃３２２Ｂによって、重ね合わせ接続部Ｗの先行側の帯
状金属薄板Ｂ１ｆが切断される。切断によって重ね合わ
せ接続部Ｗから分離した帯状金属薄板Ｂ１ｆは、出口ピ
ンチ部７０の駆動ローラ７１が回転されることにより、
送出方向Ｔに送られていく。

【００５１】その後、図７(c) に示すように、入口ピン
チ部２０の駆動ローラ２１が一定量だけ回転されて、帯
状金属薄板Ｂ１ｒが一定距離（たとえば１５０ｍｍ）だ
け送られることにより、重ね合わせ接続部Ｗが、テープ
シャー部３０の下刃３２２Ｂの下流側に移動される。そ
して、図７(d) に示すように、上刃３２２Ａが下降され
て、上刃３２２Ａおよび下刃３２２Ｂによって、重ね合
わせ接続部Ｗの後続側の帯状金属薄板Ｂ１ｒが切断され
る。これにより、重ね合わせ接続部Ｗが、帯状金属薄板
Ｂ１ｒから切除される。

【００５２】こうして重ね合わせ接続部Ｗが切除される
と、図７(e) に示すように、バキューム装置３３の吸着
パッド３３５が移動されて、その切除された重ね合わせ
接続部Ｗが、吸着パッド３３５の下面に吸着される。そ
して、図７(f) に示すように、吸着パッド３３５が回収
トレー３４上にされて、吸着パッド３３５に吸着された
重ね合わせ接続部が回収トレー３４に回収される。

【００５３】一方、重ね合わせ接続部Ｗから分離した帯
状金属薄板Ｂ１ｆは、出口ピンチ部７０の駆動ローラ７
１が一定量だけ回転されることにより送られ、図８(g)
に示すように、その後端部が下クランプ爪９４の先端縁
よりも予め定める距離だけ手前側に位置した状態で待機
している。このとき、入側クランプ装置４２と出側クラ
ンプ装置４１とは、送出方向Ｔに大きく離間しており、
出側クランプ装置４１および入側クランプ装置４２の上
クランプ爪１０２は、上方に待避して、下クランプ爪９
４から大きく離間している。

【００５４】また、重ね合わせ接続部Ｗが切除された帯
状金属薄板Ｂ１ｒが、入口ピンチ部７０の駆動ローラ７
１によって接続機構部４０に送られてくる。そして、図
８(h) に示すように、入側クランプ装置４２の下クラン
プ爪９４の先端縁から予め定める距離だけ送られた位置
で停止される。次いで、入口ピンチ部２０とテープシャ
ー部３０との間、および、テープシャー部３０と接続機
構部４０との間のアライメント部８０（図１参照）によ
って、帯状金属薄板Ｂ１ｒが幅方向に位置決めされる。
その後、図８(i) に示すように、入側クランプ装置４２
が、出側クランプ装置４１に近接する方向に移動され
る。この移動の途中で、入側クランプ装置４２の当接片
９７が当て止めブロック４４０Ｂに当接し、これによ
り、入側クランプ装置４２の移動が規制され、入側クラ
ンプ装置４２が所定の切断位置に移動される。つづい
て、上クランプ爪１０２が、下クランプ爪９４に近接し
た位置まで下降された後に、その前端部が下クランプ爪
９４に向けて押し下げられる。これにより、入側クラン
プ装置４２の下クランプ爪９４と上クランプ爪１０２と
の間に帯状金属薄板Ｂ１ｒが狭持される。

【００５５】この入側クランプ装置４２による帯状金属
薄板Ｂ１ｒの挟持に至るまでの一連の動作の後（あるい
はその前でもよい）、入側クランプ装置４２による帯状
金属薄板Ｂ１ｒの挟持に至るまでの一連の動作が行われ
る。すなわち、接続機構部４０と圧延部５０との間、お
よび、耳シャー部６０と出口ピンチ部７０との間のアラ
イメント部８０（図１参照）によって、帯状金属薄板Ｂ
１ｒが幅方向に位置決めされる。その後、図８(j) に示
すように、出側クランプ装置４１が、入側クランプ装置
４２に近接する方向に移動される。この移動の途中で、
出側クランプ装置４１の当接片９７が当て止めブロック
４４０Ａに当接し、これにより、出側クランプ装置４１
の移動が規制され、出側クランプ装置４１が所定の切断
位置に移動される。つづいて、上クランプ爪１０２が、
下クランプ爪９４に近接した位置まで下降された後に、
その前端部が下クランプ爪９４に向けて押し下げられ
る。これにより、出側クランプ装置４１の下クランプ爪
９４と上クランプ爪１０２との間に帯状金属薄板Ｂ１ｆ
が狭持される。

【００５６】その後、図８(k) に示すように、端部切断
装置４４の上刃４４５が下降されて、上刃４４５が下刃
４４１Ａ，４４１Ｂ間に入り込み、帯状金属薄板Ｂ１
ｆ，Ｂ１ｒの下刃４４１Ａ，４４１Ｂ間に位置する部分
が切除される。これにより、帯状金属薄板Ｂ１ｆ，Ｂ１
ｒは、それぞれ下クランプ爪９４の先端縁から互いに近
接する方向に、一定長さ（たとえば１ｍｍ）だけ突出し
た状態となる。

【００５７】次いで、図９(l) に示すように、溶接装置
４５が、出側クランプ装置４１と入側クランプ装置４２
との間に配置される。そして、図９(m) に示すように、
出側クランプ装置４１および入側クランプ装置４２が、
互いに近接する方向に移動される。この移動の途中で、
出側クランプ装置４１および入側クランプ装置４２の当
接ピン９６が、それぞれ当て止めブロック４５０Ａ，４
５０Ｂに当接し、これにより、出側クランプ装置４１お
よび入側クランプ装置４２の移動が規制され、出側クラ
ンプ装置４１に保持された帯状金属薄板Ｂ１ｆの後端部
と入側クランプ装置４２に保持された帯状金属薄板Ｂ１
ｒの前端部とが、バックバー４５１上で突き合わされ
る。

【００５８】その後、図９(n) に示すように、レーザ出
射トーチ４５２がバックバー４５１に近接する位置に下
降される。そして、帯状金属薄板Ｂ１ｆの後端部と帯状
金属薄板Ｂ１ｒの前端部との突き合わせ部分に、レーザ
出射トーチ４５２からＹＡＧレーザが照射されつつ、レ
ーザ出射トーチ４５２が突き合わせ部分に沿って移動さ
れることにより、帯状金属薄板Ｂ１ｆと帯状金属薄板Ｂ
１ｒとがレーザ溶接される。

【００５９】帯状金属薄板Ｂ１ｆと帯状金属薄板Ｂ１ｒ
との溶接が完了すると、出側クランプ装置４１による帯
状金属薄板Ｂ１ｆの保持が解除される。つづいて、出口
ピンチ部７０の駆動ローラ７１が回転されて、帯状金属
薄板Ｂ１ｆと帯状金属薄板Ｂ１ｒとの溶接部分が圧延部
５０（図１参照）内の圧延位置まで移動される。そし
て、帯状金属薄板Ｂ１ｆと帯状金属薄板Ｂ１ｒとの溶接
部分が圧延される。

【００６０】圧延部５０による圧延後は、駆動ローラ７
１がさらに回転されて、帯状金属薄板Ｂ１ｆと帯状金属
薄板Ｂ１ｒとの接続部が耳シャー部６０（図１参照）に
送り込まれる。そして、溶接部分の幅方向に関する両端
付近が切除され、これにより、帯状金属薄板Ｂ１ｆと帯
状金属薄板Ｂ１ｒとの接続が完了する。以上のようにこ
の実施形態によれば、帯状金属薄板Ｂ１ｆと帯状金属薄
板Ｂ１ｒとが重ね合わせ接続されている場合には、その
重ね合わせ接続部Ｗが除去された後、この除去によって
分離した帯状金属薄板Ｂ１ｆの後端面と帯状金属薄板Ｂ
１ｒの前端面が突き合わされ、レーザ溶接によって接続
される。これにより、顕著な段差部または突出部の無い
接続部によって、帯状金属薄板Ｂ１ｆと帯状金属薄板Ｂ
１ｒとが再接続されることになる。

【００６１】したがって、製造処理装置ＭＥにおいて
は、帯状金属薄板Ｂ１ｆと帯状金属薄板Ｂ１ｒとの接続
部を回避するための構成を要しない。そのため、構成を
簡単にすることができる。しかも、接続部を回避する必
要がないので、接続部の回避に伴って生じていた処理不
良が生じることもない。また、帯状金属薄板Ｂ１ｆと帯
状金属薄板Ｂ１ｒとの重ね合わせ接続が両面テープのよ
うに糊を使用して達成されている場合であっても、この
重ね合わせ接続部が除去されるため、糊の転写に起因す
る処理不良が生じるおそれもない。

【００６２】以上、この発明の一実施形態について説明
したが、この発明は、上述の一実施形態に限定されるも
のではない。たとえば、上述の実施形態においては、重
ね合わせ接続部を検出するためのセンサとして、帯状金
属薄板の厚みによって変化する磁気量を検出することの
できる磁気センサを用いることができるとしたが、たと
えば、光や超音波を用いて重ね合わせ接続部の厚みを検
出するものが適用されてもよい。

【００６３】また、厚みを検出するもののほかにも、重
ね合わせ接続部に生じている段差を光などを用いて検出
するものや、また、帯状金属薄板に接触して転動するロ
ーラの変位により重ね合わせ接続部の段差を検出するも
の、重ね合わせ接続部付近を撮像した画像を処理して重
ね合わせ接続部の段差を認識するものなどを適用するこ
ともできる。

【００６４】さらには、作業者等によって重ね合わせ接
続部につけられた目印を検出するものであってもよく、
この目印としては、テープまたはインク、あるいはポン
チ穴またはケガキ線等がある。この場合、テープまたは
インクの色や光反射率に基づいて目印を検出したり、ポ
ンチ穴またはケガキ線の光透過率または光反射率に基づ
いて目印を検出したりすることで、結果的に重ね合わせ
接続部を検出することができる。

【００６５】さらに、上述の一実施形態においては、先
行薄板と後行薄板とをレーザ溶接する構成を取り上げた
が、たとえば、先行薄板と後行薄板との突き合わせ部分
に向けて不活性ガスを供給しつつ放電を行うことによ
り、先行薄板と後行薄板とを溶接する構成（ティグ溶
接、プラズマ溶接）が適用されてもよい。その他、特許
請求の範囲に記載された技術的事項の範囲で種々の設計
変更を施すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る帯状金属薄板の接
続装置の構成を示す断面図である。

【図２】テープシャー部を送出方向と平行な鉛直面で切
断したときの断面図である。

【図３】テープシャー部を送出方向と直交する鉛直面で
切断したときの断面図である。

【図４】接続部を送出方向と直交する鉛直面で切断した
ときの断面図である。

【図５】端部切断装置の構成を示す断面図である。

【図６】溶接装置の構成を示す断面図である。

【図７】帯状金属薄板の再接続処理（重ね合わせ接続部
の除去）について説明するための図解図である。

【図８】帯状金属薄板の再接続処理（帯状金属薄板の端
部切断）について説明するための図解図である。

【図９】帯状金属薄板の再接続処理（帯状金属薄板の溶
接）について説明するための図解図である。

【符号の説明】

３０ テープシャー部（除去手段） ３１ 板厚センサ（検出手段） ４５ 溶接装置（溶接手段） ９５ シリンダ（突き合わせ手段） Ｂ１ｆ，Ｂ１ｒ 帯状金属薄板（第１および第２の帯状
金属薄板） Ｗ 重ね合わせ接続部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】端部同士を重ね合わせて接続された第１お
   よび第２の帯状金属薄板の重ね合わせ接続部を除去する
   除去手段と、 この除去手段によって上記重ね合わせ接続部が除去され
   ることにより分離された上記第１および第２の帯状金属
   薄板の各一端部の端面同士を接近させて突き合わせる突
   き合わせ手段と、 この突き合わせ手段によって端面同士が突き合わされた
   上記第１および第２の帯状金属薄板の各一端部同士を溶
   接して上記第１および第２の帯状金属薄板を接続する溶
   接手段とを含むことを特徴とする帯状金属薄板の接続装
   置。
2. 【請求項２】上記第１および第２の帯状金属薄板の重ね
   合わせ接続部を検出する検出手段をさらに含み、 上記除去手段は、上記検出手段によって検出された上記
   重ね合わせ接続部を除去するものであることを特徴とす
   る請求項１記載の帯状金属薄板の接続装置。
3. 【請求項３】上記検出手段は、上記第１および第２の帯
   状金属薄板の重ね合わせ接続部の厚みを検出するもので
   あることを特徴とする請求項２記載の帯状金属薄板の接
   続装置。
4. 【請求項４】端部同士を重ね合わせて接続された第１お
   よび第２の帯状金属薄板の重ね合わせ接続部を除去する
   工程と、 上記重ね合わせ接続部の除去によって分離された上記第
   １および第２の帯状金属薄板の各一端部の端面同士を突
   き合わせて溶接して、上記第１および第２の帯状金属薄
   板を接続する工程とを含むことを特徴とする帯状金属薄
   板の接続方法。