JP2000280093A - 鋼帯溶接部の研削方法および装置 - Google Patents

鋼帯溶接部の研削方法および装置

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JP2000280093A
JP2000280093A JP11088330A JP8833099A JP2000280093A JP 2000280093 A JP2000280093 A JP 2000280093A JP 11088330 A JP11088330 A JP 11088330A JP 8833099 A JP8833099 A JP 8833099A JP 2000280093 A JP2000280093 A JP 2000280093A
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grinding
steel strip
welded portion
weld part
steel belt
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Yoshihiro Satake
義宏 佐竹
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼帯の溶接部を所定の研削位置に自動的に正
確に位置決めでき、溶接部を常に確実に研削できる鋼帯
溶接部の研削方法および装置を提供する。 【解決手段】 搬送手段により搬送される鋼帯1の溶接
部1Aを研削手段5により研削するにあたり、研削手段
5による研削位置を含む領域の鋼帯1の像を撮像手段1
5により撮像し、その撮像出力に基づいて溶接部1Aが
研削位置に位置するように搬送手段による鋼帯1の搬送
を制御すると共に、研削手段5による溶接部1Aの研削
動作を制御する。

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、例えば鋼帯の連
続処理ラインにおいて、先行鋼帯の後端部と後行鋼帯の
先端部との溶接部を研削する鋼帯溶接部の研削方法およ
び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】酸洗ラインや冷間圧延ライン等の鋼帯の
連続処理ラインにおいては、先行鋼帯の後端部と後行鋼
帯の先端部とを溶接機で溶接するようにしている。この
とき、溶接部には鋼帯の板厚よりも盛り上がった余盛り
が形成されたり、溶接金属と母材との間にクラックが生
じている場合が多い。この状態のままで通板すると通板
中に溶接部が破断するおそれがあるため、溶接後に研削
装置で溶接部の余盛りを研削するようにしている。
【0003】この溶接部の研削にあたっては、通常、溶
接機と研削装置とは相互の干渉を避けるために別の設備
として通板ラインに沿って配置されている。このため、
従来は、操作者が目視で溶接部を確認しながら溶接部が
研削装置による研削位置に位置するように手動操作によ
って通板を停止させたり、あるいはピンチロール等の通
板用のロールの回転数をパルス発振器で計数して溶接機
による溶接位置からの通板距離を演算し、その通板距離
が予め設定された溶接位置から研削位置までの距離と一
致した時点で自動的に通板を停止させるようにしてい
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最大5
0m/min程度の鋼帯の搬送速度の下で、手動操作に
よって通板を停止させる場合には、溶接部を研削装置内
の所定の研削位置に位置決めするのは、熟練者といえど
も困難であり、溶接部を研削位置に正確に位置決めでき
ない場合があった。また、ロールの回転数に基づいて通
板距離を演算して通板を自動的に停止させる場合には、
ロールの滑り等によって実際に通板された距離と演算に
より求められる通板距離との間に誤差が生じることか
ら、せいぜい±10mm程度といった位置決め精度しか
得られず、同様に溶接部を研削位置に正確に位置決めで
きない場合があった。このため、溶接部に研削装置で研
削されなかった余盛りが残存して、通板中に鋼帯の破断
が生じる場合があった。
【0005】この発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、鋼帯の溶接部を所定の研削位置に自動的に正確に
位置決めでき、したがって溶接部を常に確実に研削でき
る鋼帯溶接部の研削方法および装置を提供することを目
的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の鋼帯溶接部の研削方法の発明は、
搬送手段により搬送される鋼帯の溶接部を研削手段によ
り研削するにあたり、前記研削手段による研削位置を含
む領域の鋼帯の像を撮像手段により撮像し、その撮像出
力に基づいて前記溶接部が前記研削位置に位置するよう
に前記搬送手段による鋼帯の搬送を制御すると共に、前
記研削手段による前記溶接部の研削動作を制御すること
を特徴とするものである。
【0007】上記請求項1の発明によると、撮像手段か
らの撮像出力に基づいて、研削手段による研削位置に溶
接部が位置するように鋼帯の搬送が制御されると共に、
研削手段による研削動作が制御されるので、溶接部を研
削位置において確実に研削することが可能となる。した
がって、溶接部に余盛りが残存することがないので、鋼
帯の連続処理ラインに適用した場合には、ライン通板時
の鋼帯の破断を有効に防止でき、生産能率を向上するこ
とが可能となる。
【0008】さらに、請求項2に記載の鋼帯溶接部の研
削装置の発明は、鋼帯を搬送する搬送手段と、鋼帯の溶
接部を研削する研削手段と、該研削手段による研削位置
を含む鋼帯の像を撮像する撮像手段と、該撮像手段の出
力に基づいて前記溶接部が前記研削位置に位置するよう
に前記搬送手段による鋼帯の搬送を制御すると共に、前
記研削手段による前記溶接部の研削動作を制御する制御
手段とを有することを特徴とするものである。
【0009】上記請求項2の発明によると、研削手段に
よる研削位置を含む鋼帯の像を撮像する撮像手段と、そ
の出力に基づいて搬送手段および研削手段を制御する制
御手段とを設ける簡単な構成で、溶接部を研削位置にお
いて確実に研削することが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。図1は、この発明を実
施する鋼帯の連続処理ラインの要部の構成を線図的に示
す図である。この連続処理ラインは、それぞれ鋼帯1を
巻き取ったコイル2をペイオフリール3A,3Bにセッ
トして鋼帯1を選択的に供給すると共に、その先行コイ
ルの鋼帯後端部と後行コイルの鋼帯先端部とを溶接機4
で溶接して、その溶接部の余盛りを研削装置5で研削
し、さらに研削された溶接部の鋼帯両側部の切欠をノッ
チャー6で選択的に研削するノッチング処理しながらル
ーパー7を経て後段の処理設備に鋼帯1を連続的に供給
するもので、これらの動作はコンピュータを有する制御
装置8で制御されるようになっている。なお、ペイオフ
リール3A,3Bは、制御装置8の制御のもとにモータ
駆動回路9A,9Bを介してモータ10A,10Bを適
宜駆動することにより、セットされたコイル2を巻戻し
て鋼帯1を繰り出すようになっている。また、ルーパー
7を構成するブライドルロール7Aは、制御装置8の制
御のもとにモータ駆動回路11を介してモータ12を駆
動することにより、鋼帯1を搬送するようになってい
る。
【0011】溶接機4は、レーザ溶接機、フラッシュバ
ット溶接機、抵抗溶接機、誘導加熱溶接機、MIG溶接
機、TIG溶接機等の公知の溶接機をもって構成し、こ
こで先行コイルの鋼帯後端部と後行コイルの鋼帯先端部
とを図2(a)に示すように溶接する。溶接機4で溶接
処理が終了したら、溶接機4を通して通板を開始させ
て、溶接機4と研削装置5との間の通板通路に適宜配置
されるピンチロール(図示せず)、あるいはルーパー7
を構成するブライドルロール7Aの回転数をパルス発振
器(図示せず)で計数し、その計数値に基づいて制御装
置8により溶接機4内の溶接位置を起点とするトラッキ
ングを行って、溶接部1Aを研削装置5内に停止させる
ようにする。
【0012】研削装置5には、研削手段として鋼帯1の
幅方向に移動可能に回転砥石、固定バイト、回転刃物等
の公知の研削治具5Aを設けると共に、図3に示すよう
に、撮像手段として、例えばCCDカメラ15を配置し
て研削治具5Aによる研削位置を含む鋼帯1の像を撮像
する。なお、CCDカメラ15による鋼帯1の撮像領域
は、全幅に亘って撮像するようにしてもよいし、一部を
長手方向にスリット状に撮像するようにしてもよい。
【0013】CCDカメラ15で撮像した鋼帯1の画像
信号は制御装置8に供給し、ここで画像処理して鋼帯1
の溶接部1Aを検出して研削位置までの距離を演算し、
その演算結果に基づいて、ペイオフリール3A,3Bと
ルーパー7の入り口側のブライドルロール7Aとの間に
配置されている鋼帯1の搬送手段を構成するモータ10
A,10B、12等の駆動を制御して、トラッキングに
よる溶接部1Aの停止位置を調整して溶接部1Aを研削
位置に位置決め停止させ、その状態で研削治具5Aを駆
動して溶接部1Aを図2(b)に示すように研削する。
【0014】このように、CCDカメラ15で鋼帯1を
撮像し、その画像信号に基づいて溶接部1Aを検出して
通板を制御すると共に、研削治具5Aの駆動を制御すれ
ば、停止位置精度が±3mmまで向上し、溶接部1Aを
研削位置に正確に停止させた状態で研削することができ
るので、溶接部1Aを余盛りを残すことなく確実に研削
することができる。
【0015】研削装置5で研削処理が終了したら、必要
により、溶接部両側端の切欠を研削するためのノッチャ
ー6でノッチング処理を行って通板させる。ノッチング
処理は図4に破線で示すように溶接部両側端の切欠を含
んで三日月状に研削する処理であり、研削量は幅方向
(研削深さ)に最大50mm程度、長さ方向に200m
m程度であるので、停止精度は余盛り部のそれほどは必
要としない。したがって、余盛り部に設置したような撮
像手段は設けなくてもよい。このように、余盛り部を研
削とノッチング処理を行えば、通板中の張力による溶接
部1Aの破断を有効に防止でき、生産能率を向上させる
ことができる。
【0016】従来は、例えば、鋼帯1の厚さが厚く、通
板中のロールによる曲げにより溶接部1Aに口開きが起
こって破断し易い場合には、溶接部1Aの研削後、操作
者がライン内に入って、図5に示すように、溶接部1A
に人力で補強材21を溶接していた。このため、操作者
の負担が大きいと共に、生産能率の低下を招いていた。
これに対し、この実施の形態のように、余盛りを研削
後、さらに溶接部1Aの鋼帯両側部をノッチャー6で三
日月状に切除すれば、厚物の鋼帯であっても溶接部1A
に補強材を溶接することなく、通板中の張力により溶接
部1Aの幅側面クラックを起点に生じる破断を有効に防
止することができるので、操作者の負担を軽減でき、生
産能率を有効に向上させることができる。
【0017】なお、上述した実施の形態では、研削装置
5内で溶接部1Aを停止させた状態で研削するようにし
たが、研削治具5Aによる研削位置を通板方向に対して
斜めに設定したり、溶接部1Aが通板方向に対して斜め
に形成される場合には、通板しながら溶接部1Aを研削
することもできる。また、撮像手段は、CCDカメラに
限らず、他の固体撮像素子を用いるカメラや撮像管を用
いるカメラを用いることもできる。
【0018】
【発明の効果】以上のように、請求項1に係る発明によ
れば、研削位置を含む鋼帯の像を撮像し、その撮像出力
に基づいて研削位置に溶接部が位置するように鋼帯の搬
送を制御すると共に、研削動作を制御するようにしたの
で、溶接部を研削位置に自動的に正確に位置決めでき、
溶接部を余盛りを残すことなく確実に研削することがで
きる。よって、溶接部破断によるライン停止を回避でき
るほか、板厚の厚い材料が補強溶接不要になるから、生
産性の向上、操作者の安全性の向上という効果もある。
また、請求項2に係る発明によれば、鋼帯の撮像手段
と、その撮像出力に基づいて搬送手段および研削手段を
制御する制御手段とを設ける簡単な構成で、溶接部を確
実に研削することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明を実施する鋼帯の連続処理ラインの要
部の構成を線図的に示す図である。
【図2】図1に示す連続処理ラインによる鋼帯溶接部の
研削前後の状態を示す図である。
【図3】図1に示す研削装置の要部の構成を示す斜視図
である。
【図4】図1に示すノッチャーによるノッチング処理を
説明するための図である。
【図5】従来行われている溶接部の補強処理を説明する
ための図である。
【符号の説明】
1 鋼帯 1A 溶接部 2 コイル 3A,3B ペイオフリール 4 溶接機 5 研削装置 5A 研削治具 6 ノッチャー 7 ルーパー 7A ブライドルロール 8 制御装置 9A,9B モータ駆動回路 10A,10B モータ 11 モータ駆動回路 12 モータ 15 撮像装置 (CCDカメラ)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 搬送手段により搬送される鋼帯の溶接部
    を研削手段により研削するにあたり、 前記研削手段による研削位置を含む領域の鋼帯の像を撮
    像手段により撮像し、その撮像出力に基づいて前記溶接
    部が前記研削位置に位置するように前記搬送手段による
    鋼帯の搬送を制御すると共に、前記研削手段による前記
    溶接部の研削動作を制御することを特徴とする鋼帯溶接
    部の研削方法。
  2. 【請求項2】 鋼帯を搬送する搬送手段と、鋼帯の溶接
    部を研削する研削手段と、該研削手段による研削位置を
    含む鋼帯の像を撮像する撮像手段と、該撮像手段の出力
    に基づいて前記溶接部が前記研削位置に位置するように
    前記搬送手段による鋼帯の搬送を制御すると共に、前記
    研削手段による前記溶接部の研削動作を制御する制御手
    段とを有することを特徴とする鋼帯溶接部の研削装置。
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