JP2008272792A - 鋼帯溶接部検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鋼帯の突合せ溶接部を精度よく検査することのできる鋼帯溶接部検査装置を提供する。
【解決手段】防塵ケース２に設けられたレーザ光照射用ガラス窓６から鋼帯の突合せ溶接部Ｗにレーザ光４を照射し、突合せ溶接部Ｗで反射したレーザ光４を防塵ケース２に設けられたレーザ光受光用ガラス窓７から防塵ケース２内に取り込んで突合せ溶接部Ｗを検査する鋼帯溶接部検査装置において、鋼帯と防塵ケース２との間にシャッター機構１０を設け、このシャッター機構１０によりレーザ光照射用ガラス窓６及びレーザ光受光用ガラス窓７を鋼帯に対して開閉可能とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、たとえば鋼帯の冷間圧延ラインや酸洗ラインなどで用いられる鋼帯溶接部検査装置に関する。

鋼帯の冷間圧延ラインや酸洗ラインなどでは、鋼帯を連続的に処理する目的で、先行鋼帯の後端部と後行鋼帯の先端部とをロータリーシャーなどで切断した後、先行鋼帯と後行鋼帯とをフラッシュバット溶接機などの抵抗溶接機によって突合せ溶接している。この場合、鋼帯の突合せ溶接部に溶接ビードなどの盛上がり部があると、鋼帯を連続的に処理することが困難となるため、盛上がり部をトリマーによってトリミングした後、盛上がり部が残存しているか否かを検査している（特許文献１及び２参照）。

鋼帯の突合せ溶接部に盛上がり部が残存しているか否かを検査する方法としては、従来、種々の方法があるが、たとえば、鋼帯の突合せ溶接部にレーザ光などの検査光を照射し、その反射光をＣＣＤカメラで受光してトリミング後の突合せ溶接部を検査する場合には、ビード粉などの粉塵がＣＣＤカメラなどの光学機器に付着しないようにする必要があるため、図７及び図８に示すような鋼帯溶接部検査装置を用いて鋼帯の突合せ溶接部を検査することが検討されている。

図７及び図８に示される鋼帯溶接部検査装置は防塵ケース２を備えており、この防塵ケース２内に設けられたレーザ光源３で発生した検査光としてのレーザ光４はミラー５で所定の方向に反射した後、防塵ケース２に設けられた検査光照射用ガラス窓としてのレーザ光照射用ガラス窓６から鋼帯Ｓの突合せ溶接部Ｗに照射されるようになっている。そして、レーザ光照射用ガラス窓６から鋼帯Ｓの突合せ溶接部Ｗに照射されたレーザ光４は突合せ溶接部Ｗの表面で反射した後、防塵ケース２に設けられた検査光受光用ガラス窓としてのレーザ光受光用ガラス窓７から防塵ケース２内に入射し、光電変換素子としてのＣＣＤカメラ８で受光されるようになっている。なお、防塵ケース２は不図示のトリマーに固定され、鋼帯Ｓの幅方向（図中矢印方向）に移動するようになっている。
特開平１０−６０１７号公報 特開平１０−６０２９号公報

図７及び図８に示した鋼帯溶接部検査装置では、ビード粉などの粉塵がレーザ光源３、ミラー５、ＣＣＤカメラ８などに付着することを防止できるが、ビード粉などの粉塵や油分が防塵ケース２に設けられたレーザ光照射用ガラス窓６やレーザ光受光用ガラス窓７に付着することがあり、鋼帯Ｓの突合せ溶接部Ｗを精度よく検査することができなくなるおれがあった。

本発明は上述した問題点に着目してなされたものであり、その目的は、鋼帯の突合せ溶接部を精度よく検査することのできる鋼帯溶接部検査装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明に係る鋼帯溶接部検査装置は、防塵ケースに設けられた検査光照射用ガラス窓から鋼帯の突合せ溶接部に検査光を照射し、前記突合せ溶接部で反射した検査光を前記防塵ケースに設けられた検査光受光用ガラス窓から防塵ケース内に取り込んで前記突合せ溶接部を検査する鋼帯溶接部検査装置において、前記鋼帯と前記防塵ケースとの間にシャッター機構を設け、このシャッター機構により前記検査光照射用ガラス窓及び前記検査光受光用ガラス窓を前記鋼帯に対して開閉可能としたことを特徴とする。

請求項２記載の発明に係る鋼帯溶接部検査装置は、請求項１記載の鋼帯溶接部検査装置において、前記シャッター機構の内部に入り込んだ粉塵を前記シャッター機構の外部に排出するためのガスブロー機構を前記シャッター機構と前記防塵ケースとの間に設けたことを特徴とする。

請求項１記載の発明に係る鋼帯溶接部検査装置では、検査光照射用ガラス窓から鋼帯の突合せ溶接部に検査光を照射し、突合せ溶接部で反射した検査光を検査光受光用ガラス窓から防塵ケース内に取り込むとき以外はシャッター機構によって検査光照射用ガラス窓及び検査光受光用ガラス窓を鋼帯に対して閉じた状態にすることができ、これにより、ビード粉などの粉塵や油分が検査光照射用ガラス窓や検査光受光用ガラス窓に付着することを防止できるため、鋼帯の突合せ溶接部を精度よく経時的に安定して検査することができる。

請求項２記載の発明に係る鋼帯溶接部検査装置では、ビード粉などの粉塵がシャッター機構の内部に入り込んでもガスブロー機構によって粉塵をシャッター機構の外部に排出することが可能となるため、上述した効果に加え、シャッター機構の内部に入り込んだ粉塵によってシャッター機構が動作不能となることを防止することができる。

以下、本発明に係る鋼帯溶接部検査装置を図面に基づいて説明するが、図７及び図８に示したものと同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は割愛する。図１は本発明の第１の実施形態に係る鋼帯溶接部検査装置の側面図、図２は図１のII−II断面を示す図、図３は本発明の第１の実施形態に係る鋼帯溶接部検査装置の一部を分解して示す斜視図であり、図１及び図２に示されるように、本発明の第１の実施形態に係る鋼帯溶接部検査装置１は、鋼帯Ｓと防塵ケース２との間にシャッター機構１０を有している。

シャッター機構１０は、防塵ケース２に設けられたレーザ光照射用ガラス窓６及びレーザ光受光用ガラス窓７を開閉するシャッター１０ａを有している。このシャッター１０ａは、図３に示すように、矩形状に形成されたシャッタープレート１０ｂと、このシャッタープレート１０ｂに取り付けられたシャッター部材１０ｃ，１０ｄとからなり、シャッタープレート１０ｂと防塵ケース２との間には、シャッター機構１０の内部に入り込んだビード粉などの粉塵を空気などのガスによってシャッター機構１０の外部に排出するガスブロー機構１１が設けられている。

また、シャッター機構１０はシャッター１０ａを鋼帯Ｓの幅方向にスライド可能に支持するシャッターサポート１０ｅを有しており、このシャッターサポート１０ｅには、レーザ光照射用ガラス窓６を透過したレーザ光４を溶接部Ｗに照射するための開口窓１０ｉ（図３参照）が所定位置に形成されているとともに、溶接部Ｗで反射したレーザ光４をレーザ光受光用ガラス窓７から防塵ケース１内に取り入れるための開口窓１０ｊ（図３参照）が所定位置に形成されている。また、シャッターサポート１０ｅには、シャッター１０ａを鋼帯Ｓの幅方向にスライド駆動するシャッター駆動手段としてのエアシリンダ１０ｆが取り付けられているとともに、シャッター部材１０ｃ，１０ｄを覆うフードカバー１０ｇ，１０ｈが取り付けられている。なお、シャッタープレート１０ｂには、通気孔１０ｋ，１０ｌ（図３参照）がそれぞれ所定位置に形成されている。また、シャッター機構１０のシャッター部材１０ｃ，１０ｄはシャッターサポート１０ｅの開口窓１０ｉ，１０ｊ内に配置されている。

ガスブロー機構１１はシャッター機構１０のシャッター１０ａと防塵ケース２との間に配置されたブロー流路形成板１１ａ（図３参照）と、このブロー流路形成板１１ａの両端部に設置されたガス供給ポート１１ｂ，１１ｃとからなり、ブロー流路形成板１１ａには、ガス供給ポート１１ｂ，１１ｃに供給された加圧ガスを防塵ケース２とシャッター機構１０との間に流すための切欠き１１ｄ，１１ｅがシャッター１０ａの移動方向に沿って形成されている。

なお、シャッター機構１０のシャッターサポート１０ｅは防塵ケース２に固定されている。また、シャッター機構１０のシャッター部材１０ｃ，１０ｄ及びフードカバー１０ｇ，１０ｈは、ビード粉などの粉塵が堆積しないように、鋼帯Ｓの幅方向と直交する断面が山形に形成されている。
このような構成において、図２に示す状態からシャッター機構１０のエアシリンダ１０ｆを作動させ、シャッター機構１０のシャッター１０ａを図中左方にスライドさせると、図４に示すように、防塵ケース２に設けられたレーザ光照射用ガラス窓６及びレーザ光受光用ガラス窓７が鋼帯Ｓに対して閉じた状態となる。

したがって、上述した第１の実施形態では、レーザ光照射用ガラス窓６から鋼帯Ｓの突合せ溶接部Ｗにレーザ光４を照射し、突合せ溶接部Ｗで反射したレーザ光４をレーザ光受光用ガラス窓７から防塵ケース２内に取り込むとき以外はシャッター機構１０によってレーザ光照射用ガラス窓６及びレーザ光受光用ガラス窓７を鋼帯Ｓに対して閉じた状態にすることができ、これにより、ビード粉などの粉塵や油分がレーザ光照射用ガラス窓６やレーザ光受光用ガラス窓７に付着することを防止できるため、鋼帯Ｓの突合せ溶接部Ｗを精度よく経時的に安定して検査することができる。

また、シャッター機構１０のシャッター部材１０ｃ，１０ｄがレーザ光照射用ガラス窓６及びレーザ光受光用ガラス窓７に対して開いた状態にある場合は、図５に示す矢印のように、ガスブロー機構１１のガス供給ポート１１ｂ，１１ｃに供給されたガスは、ブロー流路形成板１１ａに形成された切欠き１１ｄ，１１ｅ内を流通し、シャッターサポート１０ｅに形成された開口窓１０ｉ，１０ｊからシャッター機構１０の外部に排出される。したがって、ビード粉などの粉塵や油分がシャッター機構１０の開口窓１０ｉ，１０ｊからシャッター機構１０の内部に入り込み、レーザ光照射用ガラス窓６やレーザ光受光用ガラス窓７の表面に付着することを防止することができる。

さらに、シャッター機構１０のシャッター部材１０ｃ，１０ｄがレーザ光照射用ガラス窓６及びレーザ光受光用ガラス窓７に対して閉じた状態にある場合は、図６に示す矢印のように、ガスブロー機構１１のガス供給ポート１１ｂ，１１ｃに供給されたガスは、シャッタープレート１０ｂに形成された通気孔１０ｋ，１０ｌを通過し、シャッター部材１０ｃ，１０ｄとフードカバー１０ｇ，１０ｈとの間の隙間からシャッター機構１０の外部に排出される。したがって、ビード粉などの粉塵がシャッター部材１０ｃ，１０ｄとフードカバー１０ｇ，１０ｈとの間の隙間からシャッター機構１０の内部に入り込むことを防止することができる。また、ビード粉などの粉塵がシャッター機構１０の内部に入り込んだとしてもガスブロー機構１１によって粉塵をシャッター機構１０の外部にブローできるため、シャッター機構１０の開閉動作の安定化を図ることができる。

なお、上述した第１の実施形態では鋼帯Ｓの突合せ部Ｗに照射される検査光としてレーザ光を例示したが、検査光はレーザ光に限定されるものではない。また、鋼帯Ｓの突合せ部Ｗで反射した検査光を受光して電気信号する光電変換素子としてＣＣＤカメラを例示したが、ＣＣＤカメラに限定されるものではない。

本発明の第１の実施形態に係る鋼帯溶接部検査装置の側面図である。 図１のII−II断面を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る鋼帯溶接部検査装置の一部を分解して示す斜視図である。 図１に示すシャッター機構の作用を説明するための図である。 図１に示すレーザ光照射用ガラス窓及びレーザ光受光用ガラス窓が鋼帯に対して開いた状態にあるときにガスブロー機構のガス供給ポートに供給されたガスの流れを示す図である。 図１に示すレーザ光照射用ガラス窓及びレーザ光受光用ガラス窓が鋼帯に対して閉じた状態にあるときにガスブロー機構のガス供給ポートに供給されたガスの流れを示す図である。 鋼帯溶接部検査装置の従来例を示す図である。 図７のVIII−VIII断面を示す図である。

符号の説明

１ 鋼帯溶接部検査装置
２ 防塵ケース
３ レーザ光源
４ レーザ光
５ ミラー
６ レーザ光照射用ガラス窓
７ レーザ光受光用ガラス窓
８ ＣＣＤカメラ
１０ シャッター機構
１１ ガスブロー機構

Claims (2)

1. 防塵ケースに設けられた検査光照射用ガラス窓から鋼帯の突合せ溶接部に検査光を照射し、前記突合せ溶接部で反射した検査光を前記防塵ケースに設けられた検査光受光用ガラス窓から防塵ケース内に取り込んで前記突合せ溶接部を検査する鋼帯溶接部検査装置において、
   前記鋼帯と前記防塵ケースとの間にシャッター機構を設け、このシャッター機構により前記検査光照射用ガラス窓及び前記検査光受光用ガラス窓を前記鋼帯に対して開閉可能としたことを特徴とする鋼帯溶接部検査装置。
2. 請求項１記載の鋼帯溶接部検査装置において、前記シャッター機構の内部に入り込んだ粉塵を前記シャッター機構の外部に排出するためのガスブロー機構を前記シャッター機構と前記防塵ケースとの間に設けたことを特徴とする鋼帯溶接部検査装置。

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