JP2022161315A - Method of detecting welded portion of steel strip, method of manufacturing steel strip, device for detecting welded portion of steel strip and equipment for manufacturing steel strip - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、先行鋼帯と後行鋼帯とを溶接してなる鋼帯の溶接部検出方法、鋼帯の製造方法、鋼帯の溶接部検出装置及び鋼帯の製造装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for detecting a welded portion of a steel strip, a method for manufacturing a steel strip, a device for detecting a welded portion of a steel strip, and an apparatus for manufacturing a steel strip.
従来、製造ライン上を走行する先行鋼帯と後行鋼帯とを溶接した鋼帯のトラッキングを行うものとして、例えば、特許文献1に示すものが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses a device for tracking a steel strip obtained by welding a preceding steel strip and a succeeding steel strip running on a production line.
特許文献1に示す鋼板穴検出装置の穴精度検出方法においては、先行鋼帯と後行鋼帯の溶接部に形成された穴を鋼板トラッッキング用の穴として用いている。 In the hole accuracy detection method of the steel plate hole detection device disclosed in Patent Document 1, the hole formed in the welded portion of the preceding steel strip and the following steel strip is used as a hole for steel plate tracking.
また、電縫鋼管の中継ぎ溶接部のトラッキングを行うものとして、従来、例えば、特許文献2に示すものが知られている。
Further, conventionally, for example, a device disclosed in
特許文献2に示す電縫鋼管中継ぎ溶接部の検出方法は、製造ライン上を走行する先行鋼帯の後端部に後行鋼帯の先端部を溶接して、鋼帯に中継ぎ溶接部を形成させた後、この鋼帯を円筒状に成形し、突き合せた幅方向両端部を溶接して電縫鋼管にしてから、電縫鋼管に存在する中継ぎ溶接部を検出するものである。
The method for detecting an electric resistance welded steel pipe relay weld described in
そして、特許文献2に示す電縫鋼管中継ぎ溶接部の検出方法においては、電縫鋼管に近接して高周波電圧を印加するコイルを配置し、このコイルが発する高周波磁束により電縫鋼管内に生じる渦電流を常時測定し、その測定値を一定の閾値と比較して、その大小で中継ぎ位置を判定するようにしている。
In the method for detecting an electric resistance welded steel pipe joint weld described in
しかしながら、これら従来の特許文献1に示す鋼板穴検出装置の穴精度検出方法及び特許文献2に示す電縫鋼管中継ぎ溶接部の検出方法にあっては、次の問題点があった。
即ち、特許文献1に示す鋼板穴検出装置の穴精度検出方法の場合、先行鋼帯と後行鋼帯の溶接部に形成された穴を鋼板トラッッキング用の穴として用いているが、穴によるトラッキングは、投光・受光型が多く、投光器の光量不足や受光器の汚れによる穴検出不良が多く発生し、溶接部のトラッキングができない場合があった。
However, the hole accuracy detection method of the steel plate hole detection device disclosed in Patent Document 1 and the detection method of the electric resistance welded steel pipe joint weld disclosed in
That is, in the case of the hole accuracy detection method of the steel plate hole detection device disclosed in Patent Document 1, the hole formed in the welded portion of the preceding steel strip and the following steel strip is used as a hole for steel plate tracking. Most of them are of the light emitting/receiving type, and hole detection errors often occur due to insufficient light intensity of the light emitter or contamination of the light receiver, and there are cases where tracking of the welded part cannot be performed.
また、穴によるトラッキングでは、穴を加工するパンチダイスやパンチの劣化により、パンチ穴部の加工硬化が大きくなり、特に、冷間圧延ラインでの通板中に溶接された鋼帯が破断するという問題があった。
一方、特許文献2に示す電縫鋼管中継ぎ溶接部の検出方法の場合には、溶接部を検出しそのトラッキングを行うため、トラッキング用の穴を鋼帯に形成する際の不都合はない。
In tracking by holes, work hardening of punched holes increases due to deterioration of the punch dies and punches that process the holes. I had a problem.
On the other hand, in the case of the method for detecting an electric resistance welded steel pipe relay weld described in
しかしながら、特許文献2に示す電縫鋼管中継ぎ溶接部の検出方法は電縫鋼管の中継ぎ溶接部を検出対象としており、冷間圧延鋼帯などの薄鋼帯の溶接部の検出は簡単にはできない。電縫鋼管の場合には走行中における鋼管の上下振動はあまり問題とならないが、薄鋼帯の場合には、走行中における鋼帯の上下振動が大きく、溶接部の検出に困難が伴い、特許文献2に示す電縫鋼管中継ぎ溶接部の検出方法を冷間圧延鋼帯などの薄鋼帯の溶接部の検出に適用することは困難である。
However, the detection method for the joint welds of electric resistance welded steel pipes disclosed in
従って、本発明はこれら従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、トラッキング用の穴を用いることなく、鋼帯の上下振動を抑制することによって溶接部の検出を適切に行うことで、溶接部のトラッキングを可能とした鋼帯の溶接部検出方法、鋼帯の製造方法、鋼帯の溶接部検出装置及び鋼帯の製造設備を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made in view of these conventional problems, and its object is to appropriately detect the weld by suppressing the vertical vibration of the steel strip without using a tracking hole. It is therefore an object of the present invention to provide a steel strip weld zone detection method, a steel strip manufacturing method, a steel strip weld zone detection apparatus, and a steel strip manufacturing facility that enable tracking of the weld zone.
本発明の一態様に係る鋼帯の溶接部検出方法は、先行鋼帯と後行鋼帯とを溶接してなる鋼帯の溶接部を検出する鋼帯の溶接部検出方法であって、搬送中における搬送方向に対する垂直方向への前記鋼帯の振動幅を20mm以下に抑制するとともに、高周波電圧を印加することにより発生する高周波磁束を前記鋼帯に作用させることにより、前記鋼帯に生ずる磁束密度変化に基づいて前記溶接部を検出することを要旨とする。 A steel strip weld zone detection method according to an aspect of the present invention is a steel strip weld zone detection method for detecting a weld zone of a steel strip formed by welding a preceding steel strip and a succeeding steel strip. The magnetic flux generated in the steel strip by suppressing the vibration width of the steel strip in the direction perpendicular to the conveying direction in the steel strip to 20 mm or less and applying a high-frequency voltage to the steel strip by applying a high-frequency magnetic flux to the steel strip. The gist of the invention is to detect the welded portion based on a change in density.
また、本発明の別の態様に係る鋼帯の製造方法は、前述の鋼帯の溶接部検出方法を実行する溶接部検出工程を含むことを要旨とする。 Further, a steel strip manufacturing method according to another aspect of the present invention is summarized in that it includes a weld zone detection step of performing the steel strip weld zone detection method described above.
また、本発明の別の態様に係る鋼帯の溶接部の検出装置は、先行鋼帯と後行鋼帯とを溶接してなる鋼帯の溶接部を検出する鋼帯の溶接部検出装置であって、搬送中における搬送方向に対する垂直方向への前記鋼帯の振動幅を抑制する振動抑制装置と、高周波電圧を印加することにより発生する高周波磁束を前記鋼帯に作用させる電圧印加装置と、該電圧印加装置によって前記鋼帯に高周波磁束を作用させることにより、前記鋼帯に生ずる磁束密度変化を検出する磁束密度変化検出装置と、該磁束密度変化検出装置で検出された磁束密度変化に基づいて前記溶接部を検出する溶接部検出部とを備えていることを要旨とする。 A steel strip weld zone detection device according to another aspect of the present invention is a steel strip weld zone detection device for detecting a weld zone of a steel strip formed by welding a preceding steel strip and a succeeding steel strip. a vibration suppressing device for suppressing vibration width of the steel strip in a direction perpendicular to the transport direction during transport; a voltage applying device for applying a high frequency magnetic flux generated by applying a high frequency voltage to the steel strip; A magnetic flux density change detecting device for detecting a change in magnetic flux density generated in the steel strip by applying a high frequency magnetic flux to the steel strip by the voltage applying device, and a magnetic flux density change detected by the magnetic flux density change detecting device. and a weld detector for detecting the weld.
さらに、本発明の別の態様に係る鋼帯の製造設備は、前述の鋼帯の溶接部検出装置を備えていることを要旨とする。 Further, a steel strip manufacturing facility according to another aspect of the present invention is summarized in including the steel strip weld zone detection device described above.
本発明に係る鋼帯の溶接部検出方法、鋼帯の製造方法、鋼帯の溶接部検出装置及び鋼帯の製造設備によれば、トラッキング用の穴を用いることなく、鋼帯の上下振動を抑制することによって溶接部の検出を適切に行うことで、溶接部のトラッキングを行うことができる。 According to the steel strip weld zone detection method, the steel strip manufacturing method, the steel strip weld zone detection device, and the steel strip manufacturing equipment according to the present invention, the vertical vibration of the steel strip can be detected without using a tracking hole. Proper detection of the weld by suppression allows tracking of the weld.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図面は模式的なものであって、現実のものとは異なる場合がある。また、以下の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであり、構成を下記のものに特定するものでない。すなわち、本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that each drawing is schematic and may differ from the actual one. Moreover, the following embodiments are intended to exemplify devices and methods for embodying the technical idea of the present invention, and are not intended to limit the configurations to those described below. That is, the technical idea of the present invention can be modified in various ways within the technical scope described in the claims.
図1には、本発明の一実施形態に係る鋼帯の溶接部の検出装置を備えた冷間圧延ラインの概略構成が示されている。図1に示す冷間圧延ライン1は、本発明の一実施形態に係る鋼帯の製造設備であり、冷間圧延ライン1において、ライン入側のペイオフリール2から払い出された圧延材(後行鋼帯)S2の先端部S2a(図2及び図4参照)は、ピンチロール3を経て溶接機4において先行する圧延材(先行鋼帯)S1の尾端部S1a(図2及び図4参照)と溶接される。そして、溶接された鋼帯Sは、ブライドルロール6、入側ルーパ7、及び複数のパスラインロール8等を経てタンデム圧延機9で冷間圧延された後、ピンチロール10を経て切断機11でその溶接部W(図2及び図4参照)が切断除去される。そして、先行鋼帯S1及び後行鋼帯S2のそれぞれは、巻取機12で巻き取られる。先行鋼帯S1と後行鋼帯S2との溶接部Wは、図4に示すように、先行鋼帯S1と後行鋼帯S2とを溶接してなる鋼帯Sのほぼ幅方向全域にわたって延在する。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a cold rolling line equipped with a steel strip weld zone detector according to an embodiment of the present invention. A cold rolling line 1 shown in FIG. 1 is a steel strip manufacturing facility according to an embodiment of the present invention. The front end S2a (see FIGS. 2 and 4) of the leading steel strip) S2 passes through the
ここで、この冷間圧延ライン1における冷間圧延に際し、鋼帯Sの溶接部Wのトラッキングを行うために、ブライドルロール6の近傍と複数のパスラインロール8のうちの1つの近傍とに溶接部検出装置20が設置されている。
Here, during cold rolling in this cold rolling line 1, in order to track the welded portion W of the steel strip S, welding is performed in the vicinity of the
先ず、ブライドルロール6の近傍に設置された溶接部検出装置20について説明すると、溶接部検出装置20は、鋼帯Sの幅方向、すなわち溶接部Wの幅方向に沿って複数併設されている。各溶接部検出装置20は、渦電流探傷法によって鋼帯Sの溶接部Wを検出するものである。複数の溶接部検出装置20の鋼帯幅方向の設置間隔は、例えば、20mm~鋼帯幅-20mmに設定される。
First, the
そして、各溶接部検出装置20は、搬送中における搬送方向(図1においては左から右方向)に対する垂直方向への鋼帯Sの振動幅を抑制する振動抑制装置としてのブライドルロール6を備えている。ブライドルロール6は、搬送される鋼帯Sに張力を付与するものであり、この鋼帯Sに張力を付与する際に搬送中における搬送方向に対する垂直方向への鋼帯Sの振動幅5mm以下(パスラインを中心に上下に2.5mm以内)に抑制する。この鋼帯Sの振動幅が20mmよりも大きいと、溶接部検出装置20の後述する電圧印加装置21や磁束密度変化検出装置22に鋼帯Sが接触するおそれがあり、溶接部Wの検出が適切にできないことがある。
Each
従来の特許文献2に示す電縫鋼管中継ぎ溶接部の検出方法では電縫鋼管の中継ぎ溶接部を検出対象としており、電縫鋼管の場合には断面係数が大きく走行中における鋼管の上下振動はあまり問題とならないが、本実施形態のような冷延鋼帯のごとき薄鋼帯の場合には、断面係数が小さいため走行中における鋼帯の上下振動が大きくなるおそれがあるので、振動抑制装置としてのブライドルロール6でその振動幅を抑制するようにしている。
In the conventional detection method for an electric resistance welded steel pipe joint weld described in
また、各溶接部検出装置20は、図2に示すように、高周波電圧を印加することにより発生する高周波磁束24を鋼帯Sに作用させる電圧印加装置21を備えている。電圧印加装置21は、鋼帯Sの搬送方向にそって配置されたE型鉄心20aの搬送方向中央鉄心部に巻かれた励磁コイル21aと、高周波電圧を励磁コイル21aに印加する電圧印加部21bとを備えている。励磁コイル21aに高周波電圧を印加すると、印加された高周波電圧により高周波電流が励磁コイル21aに発生し、さらに励磁コイル21aに発生した高周波電流により高周波磁束24が発生する。そして、その発生した高周波磁束24が鋼帯Sに作用し、鋼帯Sにはその高周波磁束24を打ち消すように渦電流が発生する。そして、鋼帯Sが励磁コイル21aに近くなったり離れたりする(溶接部Wが通過すると励磁コイル21aに近くなる)ことでその渦電流値が変化する。つまり、鋼帯Sに生ずる磁束密度が変化する。
2, each
また、各溶接部検出装置20は、図2に示すように、電圧印加装置21によって鋼帯Sに高周波磁束24を作用させることにより、鋼帯Sに生ずる磁束密度変化を検出する磁束密度変化検出装置22を備えている。E型鉄心20aの搬送方向入側鉄心部に巻かれた第1検出コイル22aと、第1検出コイル22aに流れる電流の電圧を検出する第1電圧検出部22bと、E型鉄心20aの搬送方向出側鉄心部に巻かれた第2検出コイル22cと、第2検出コイル22cに流れる電流の電圧を検出する第2電圧検出部22dと、第1電圧検出部22bで検出された電圧と第2電圧検出部22dで検出された電圧との電圧差を算出する電圧差算出部22eとを備えている。磁束密度変化検出装置22は、鋼帯Sに生ずる磁束密度変化を検出するものとして、第1検出コイル22aに流れる電流の電圧と第2検出コイル22cに流れる電流の電圧との差分を検出している。
As shown in FIG. 2, each
鋼帯Sにおいて溶接部W等の母板部と異なる部分がなければ、第1検出コイル22aでの電圧と第2検出コイル22cでの電圧とがほぼ等しくなり(位相も等しくなる)、電圧差算出部22eで算出される電圧差もほぼゼロとなる。一方、鋼帯Sの溶接部Wが溶接部検出装置20下を通過した場合、第1検出コイル22aでの電圧と第2検出コイル22cでの電圧とが異なり、電圧差算出部22eで算出される電圧差が大きくなる。例えば、図3には、実施例における鋼帯Sの溶接部Wが溶接部検出装置20下を通過した際の第1検出コイル22aでの電圧と第2検出コイル22cでの電圧との電圧差の変化が示されており、溶接部Wが第1検出コイル22aの下を通過した時には電圧差算出部22eで算出される電圧差が+側にa(V)となっている。また、溶接部Wが第2検出コイル22cの下を通過した時には電圧差算出部22eで算出される電圧差が-側にb(V)となっている。
If the steel strip S does not have a portion different from the mother plate portion such as the welded portion W, the voltage at the
更に、各溶接部検出装置20は、磁束密度変化検出装置22で検出された磁束密度変化に基づいて溶接部Wを検出する溶接部検出部23を備えている。
Further, each
溶接部検出部23は、磁束密度変化検出装置22で検出された磁束密度変化が所定の閾値を超える場合、具体的には、電圧差算出部22eで算出される電圧差が所定の閾値を超える場合には、その検出対象箇所を溶接部Wと特定する。つまり、検出対象箇所が第1検出コイル22aの下を通過した時の電圧差算出部22eで算出される電圧差と、検出対象箇所が第2検出コイル22cの下を通過した時の電圧差算出部22eで算出される電圧差との差が所定の閾値を超える場合には、その検出対象箇所を溶接部Wとする。例えば、図3に示す例では、検出対象箇所となる溶接部Wが第1検出コイル22aの下を通過した時の電圧差算出部22eで算出される電圧差(+a(V))と、溶接部Wが第2検出コイル22cの下を通過した時の電圧差算出部22eで算出される電圧差(-b(V))との差(+a-(-b)=a+b(V))が所定の閾値を超えており、その検出対象箇所が溶接部Wと特定される。なお、この所定の閾値は、鋼帯Sにおける溶接部W以外の部分が第1検出コイル22aの下を通過した時の電圧差算出部22eで算出される電圧差と、当該溶接部W以外の部分が第2検出コイル22cの下を通過した時の電圧差算出部22eで算出される電圧差との差の中央値に設定される。
Specifically, when the magnetic flux density change detected by the magnetic flux density
これにより、トラッキング用の穴を用いることなく、鋼帯Sの上下振動を抑制することによって溶接部Wの検出を適切に行うことで、溶接部Wのトラッキングを行うことができる。 As a result, the welded portion W can be tracked by appropriately detecting the welded portion W by suppressing the vertical vibration of the steel strip S without using a tracking hole.
そして、前述したように、溶接部検出装置20は、溶接部Wの幅方向に沿って複数併設されており、それぞれの溶接部検出装置20の電圧印加装置21から溶接部Wの幅方向に沿う複数個所に高周波磁束を作用させ、それぞれの溶接部検出装置20の磁束密度変化検出装置22が各高周波磁束により鋼帯Sの各箇所に生ずる磁束密度変化を検出し、各溶接部検出部23が磁束密度変化検出装置22で検出した各高周波磁束により鋼帯Sの各箇所に生ずる磁束密度変化に基づいて溶接部Wを検出する。
As described above, a plurality of the
そして、複数の溶接部検出装置20は、鋼帯Sの各箇所に生ずる磁束密度変化の全てが所定の閾値を超える場合に、検出対象箇所が溶接部Wであると特定する。つまり、各溶接部検出装置20の溶接部検出部23は図示しない別の共通溶接部検出部に接続されており、全ての溶接部検出装置20の全ての溶接部検出部23で検出対象箇所が第1検出コイル22aの下を通過した時の電圧差算出部22eで算出される電圧差と、検出対象箇所が第2検出コイル22cの下を通過した時の電圧差算出部22eで算出される電圧差との差が所定の閾値を超えて溶接部Wと特定したときに、別の共通溶接部検出部は当該検出対象箇所が溶接部Wと特定する。
The plurality of welded
これにより、溶接部検出装置20を溶接部Wの幅方向に沿って複数併設し、同時に溶接部Wとして検出した場合のみ当該検出対象箇所を溶接部Wとすることで、鋼帯Sの溶接部W以外の表面欠陥が溶接部検出装置20の下を通過したときにその表面欠陥を誤って溶接部Wとして検出する可能性を回避することができる。これにより、溶接部Wと表面欠陥の検出の識別が可能となる。いずれかの溶接部検出装置20の溶接部検出部23で検出対象箇所が第1検出コイル22aの下を通過した時の電圧差算出部22eで算出される電圧差と、検出対象箇所が第2検出コイル22cの下を通過した時の電圧差算出部22eで算出される電圧差との差が所定の閾値を超えていない場合には、別の共通溶接部検出部は当該検出対象箇所が溶接部Wでないと判断する。
As a result, a plurality of
ここで、各溶接部検出装置20のうちの電圧印加装置21及び磁束密度変化検出装置22は、鋼帯Sを挟んで振動抑制装置としてのブライドルロール6に対向して配置されている。
そして、各溶接部検出装置20の電圧印加装置21を構成する励磁コイル21a、磁束密度変化検出装置22を構成する第1検出コイル22a及び第2検出コイル22cと鋼帯Sの表面との間隔(リフトオフ)は、5~100mmに設定されることが好ましい。
Here, the
The distance between the
また、励磁コイル21a、第1検出コイル22a及び第2検出コイル22cの鋼帯Sの搬送方向の間隔は、励磁コイル21aと第1検出コイル22aとの間及び励磁コイル21aと第2検出コイル22cとの間とも10~80mmに設定されることが好ましい。
Also, the intervals in the conveying direction of the steel strip S between the
なお、各溶接部検出装置20毎に溶接部検出部23が設けられているが、複数の溶接部検出装置20に対して1つの溶接部検出部を設け、この溶接部検出部で鋼帯Sの各箇所に生ずる磁束密度変化の全てが所定の閾値を超える場合に、検出対象箇所が溶接部Wであると特定するようにしてもよい。
Although the
次に、複数のパスラインロール8のうちの1つの近傍に設置された溶接部検出装置20は、ブライドルロール6の近傍に設置された溶接部検出装置20と同様に、鋼帯Sの幅方向、すなわち溶接部Wの幅方向に沿って複数併設されている。複数の溶接部検出装置20の鋼帯幅方向の設置間隔は、例えば、20mm~鋼帯幅-50mmに設定される。
Next, the
そして、各溶接部検出装置20の基本構成はブライドルロール6の近傍に設置された溶接部検出装置20と同様であり、搬送中における搬送方向に対する垂直方向への鋼帯Sの振動幅を抑制する振動抑制装置としてのパスラインロール8と、高周波電圧を印加することにより発生する高周波磁束24を鋼帯Sに作用させる電圧印加装置21と、電圧印加装置21によって鋼帯Sに高周波磁束24を作用させることにより、鋼帯Sに生ずる磁束密度変化を検出する磁束密度変化検出装置22と、磁束密度変化検出装置22で検出された磁束密度変化に基づいて溶接部Wを検出する溶接部検出部23とを備えている。しかし、図1に示すように、各溶接部検出装置20の電圧印加装置21及び磁束密度変化検出装置22が、溶接部Wの一方面(上面)及び他方面(下面)のそれぞれに対向して1対設置されている点でブライドルロール6の近傍に設置された溶接部検出装置20と異なる。
The basic configuration of each
このように、各溶接部検出装置20の電圧印加装置21及び磁束密度変化検出装置22を、溶接部Wの一方面及び他方面のそれぞれに対向して1対設置することで、溶接部Wの一方面のみに電圧印加装置21及び磁束密度変化検出装置22を設置する場合と比べて、板表層の欠陥との識別可能という利点がある。
In this manner, a pair of the
パスラインロール8は、鋼帯Sを搬送させるものであり、この鋼帯Sを搬送させる際に搬送中における搬送方向に対する垂直方向への鋼帯Sの振動幅20mm以下(パスラインを中心に上下に10mm以内)に抑制する。この鋼帯Sの振動幅が20mmよりも大きいと、溶接部検出装置20の後述する電圧印加装置21や磁束密度変化検出装置22に鋼帯Sが接触するおそれがあり、溶接部Wの検出が適切にできないことがある。
The pass line rolls 8 transport the steel strip S. When transporting the steel strip S, the vibration width of the steel strip S in the direction perpendicular to the transport direction during transport is 20 mm or less (up and down around the pass line within 10 mm). If the vibration width of the steel strip S is larger than 20 mm, the steel strip S may come into contact with the
また、溶接部Wの一方面に対向して配置される磁束密度変化検出装置22に接続された溶接部検出部23と溶接部Wの他方面に対向して配置される磁束密度変化検出装置22に接続された溶接部検出部23とは共通の溶接部検出部で構成されている。そして、この共通の溶接部検出部は、溶接部Wの一方面に対向して配置される磁束密度変化検出装置22の電圧差算出部22eで算出される電圧差と、溶接部Wの他方面に対向して配置される磁束密度変化検出装置22の電圧差算出部22eで算出される電圧差との両方の電圧差が所定の閾値を超える場合には、その検出対象箇所を溶接部Wと特定する。
In addition, a
これにより、トラッキング用の穴を用いることなく、鋼帯Sの上下振動を抑制することによって溶接部Wの検出を適切に行うことで、溶接部Wのトラッキングを行うことができる。 As a result, the welded portion W can be tracked by appropriately detecting the welded portion W by suppressing the vertical vibration of the steel strip S without using a tracking hole.
そして、前述したように、溶接部検出装置20は、溶接部Wの幅方向に沿って複数併設されており、それぞれの溶接部検出装置20の電圧印加装置21から溶接部Wの幅方向に沿う複数個所に高周波磁束24を作用させ、磁束密度変化検出装置22が各高周波磁束24により鋼帯Sの各箇所に生ずる磁束密度変化を検出し、共通の溶接部検出部が磁束密度変化検出装置22で検出した各高周波磁束24により鋼帯Sの各箇所に生ずる磁束密度変化に基づいて溶接部Wを検出する。
As described above, a plurality of the
そして、複数の溶接部検出装置20は、ブライドルロール6の近傍に設置された溶接部検出装置20と同様に、鋼帯Sの各箇所に生ずる磁束密度変化の全てが所定の閾値を超える場合に、検出対象箇所が溶接部Wであると特定する。つまり、各溶接部検出装置20の前述の共通の溶接部検出部は図示しない別の共通溶接部検出部に接続されており、全ての溶接部検出装置20の全ての共通の溶接部検出部で検出対象箇所が溶接部Wと特定されたときに、別の共通溶接部検出部が当該検出対象箇所を溶接部Wと特定する。
Then, in the same way as the
これにより、溶接部検出装置20を溶接部Wの幅方向に沿って複数併設し、同時に溶接部Wとして検出した場合のみ当該検出対象箇所を溶接部Wとすることで、鋼帯Sの溶接部W以外の表面欠陥が溶接部検出装置20の下を通過したときにその表面欠陥を誤って溶接部Wとして検出する可能性を回避することができる。
As a result, a plurality of
なお、各溶接部検出装置20毎に2つの溶接部検出部23で構成される共通の溶接部検出部が設けられているが、複数の溶接部検出装置20に対して1つの溶接部検出部を設け、この溶接部検出部で鋼帯Sの各箇所に生ずる磁束密度変化の全てが所定の閾値を超える場合に、検出対象箇所が溶接部Wであると特定するようにしてもよい。
Although a common weld detection unit composed of two
ここで、上流側(ブライドルロール6側)に設置された溶接部検出装置20が溶接部Wと検出した位置と、下流側(パスラインロール8側)に設置された溶接部検出装置20が溶接部Wと検出した位置とのずれが所定の閾値内(実ラインではコイル長の10%以内)の場合には、下流側の溶接部検出装置20が溶接部Wと検出した位置を「正」とし、溶接部Wの位置を下流側の溶接部検出装置20が検出した位置に補正する。
Here, the position where the
一方、上流側の溶接部検出装置20が溶接部Wと検出した位置と、下流側の溶接部検出装置20が溶接部Wと検出した位置とのずれが所定の閾値超えの場合、板表面性欠陥による検出不良の可能性が高く、溶接部Wはないものとして取り扱う。
On the other hand, if the difference between the position detected as the weld W by the
なお、上流側の溶接部検出装置20及び下流側の溶接部検出装置20のいずれか一方が溶接部Wを検出し、他方が溶接部Wを検出した場合には、前述の位置ずれが所定の閾値超えの場合と同様に、板表面性欠陥による検出不良の可能性が高く、溶接部Wはないものとして取り扱う。
If one of the welded
そして、冷間圧延ライン1は、ブライドルロール6の近傍及びパスラインロール8の近傍に設置された溶接部検出装置20で検出した鋼帯Sの溶接部Wの幅方向端部にノッチング加工を施すノッチング装置5を備えている。ノッチング装置5は、溶接機4とブライドルロール6との間に設置されている。
Then, the cold rolling line 1 performs notching on the widthwise end of the welded portion W of the steel strip S detected by the welded
このように構成された冷間圧延ライン1において、ブライドルロール6の近傍及びパスラインロール8の近傍のそれぞれに設置された溶接部検出装置20により鋼帯Sの溶接部Wを検出するに際し、すなわち、溶接部検出工程では、溶接部検出装置20は、搬送中における搬送方向に対する垂直方向への鋼帯Sの振動幅を20mm以下に抑制するとともに、高周波電圧を印加することにより発生する高周波磁束を鋼帯Sに作用させることにより、鋼帯Sに生ずる磁束密度変化に基づいて溶接部Wを検出する。
In the cold rolling line 1 configured in this way, when detecting the welded portion W of the steel strip S by the welded
これにより、トラッキング用の穴を用いることなく、鋼帯Sの上下振動を抑制することによって溶接部Wの検出を適切に行うことで、溶接部Wのトラッキングを行うことができる。 As a result, the welded portion W can be tracked by appropriately detecting the welded portion W by suppressing the vertical vibration of the steel strip S without using a tracking hole.
また、溶接部Wの幅方向に沿って複数併設された複数の溶接部検出装置20により、溶接部Wの幅方向に沿う複数個所に高周波磁束24を作用させ、各高周波磁束24により鋼帯Sの各箇所に生ずる磁束密度変化に基づいて溶接部Wを検出し、鋼帯Sの各箇所に生ずる磁束密度変化の全てが所定の閾値を超える場合に、検出対象箇所が溶接部Wであると特定する。
In addition, a plurality of
これにより、複数の溶接部検出装置20が同時に溶接部Wとして検出した場合のみ当該検出対象箇所を溶接部Wとすることで、鋼帯Sの溶接部W以外の表面欠陥が溶接部検出装置20の下を通過したときにその表面欠陥を誤って溶接部Wとして検出する可能性を回避することができる。
As a result, only when a plurality of welded
そして、鋼帯Sの製造に際しては、溶接部検出工程で検出した鋼帯Sの溶接部Wの幅方向端部にノッチング加工を施す(ノッチング工程)。
これにより、溶接部Wに行うノッチング加工を正確に検出された鋼帯Sの溶接部Wの幅方向端部に行うことができる。
Then, in manufacturing the steel strip S, notching is performed on the widthwise end portion of the welded portion W of the steel strip S detected in the welded portion detection step (notching step).
As a result, the notching process performed on the welded portion W can be performed on the widthwise end portion of the welded portion W of the steel strip S that has been detected accurately.
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに、種々の変更、改良を行うことができる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications and improvements can be made.
例えば、磁束密度変化検出装置22は、鋼帯Sに生ずる磁束密度変化を検出するものとして、第1検出コイル22aに流れる電流の電圧と第2検出コイル22cに流れる電流の電圧との差分を検出している。しかし、磁束密度変化検出装置22は、鋼帯Sに生ずる磁束密度変化を検出するものとして、鋼帯Sに生じた渦電流値を検出コイルに流れる電流値を測定することによって検出するようにしてもよい。
For example, the magnetic flux density
また、本実施形態のように検出コイルに流れる電圧を検出するにしても、各溶接部検出装置20は、E型鉄心20aの搬送方向中央鉄心部に励磁コイル21aを巻回し、E型鉄心20aの搬送方向入側鉄心部に第1検出コイル22aを巻回し、E型鉄心20aの搬送方向出側鉄心部に第2検出コイル22cを巻回するものでなくてもよい。
Further, even if the voltage flowing through the detection coil is detected as in the present embodiment, each
また、振動抑制装置としてブライドルロール6やパスラインロール8を用いているが、他の部材であってもよい。この場合、溶接部検出装置20は、ブライドルロール6の近傍及びパスラインロール8の近傍ではなく、当該別の部材の近傍に設置されればよい。
Also, although the bridle rolls 6 and the pass line rolls 8 are used as the vibration suppressing device, other members may be used. In this case, the
また、溶接部検出装置20は鋼帯Sの幅方向に沿って複数併設されているが、複数設置せずに1つだけ設置するようにしてもよい。
In addition, although a plurality of
また、本実施形態では、鋼帯の製造設備として冷間圧延ライン1をあげて説明してあるが、溶接部検出装置20は、溶接が適用される鋼帯の製造設備に備えられていればよく、冷間圧延ライン1のみならず、例えば、熱間圧延ラインに備えられていてもよい。
In addition, in the present embodiment, the cold rolling line 1 is used as the steel strip manufacturing equipment, but the
図1に示す冷間圧延ライン1において、ブライドルロール6の近傍に設置した溶接部検出装置20により鋼帯Sの溶接部Wを検出した。溶接部検出装置20は、鋼帯幅方向に沿って所定間隔(20cm)で複数(2個)設置されている。
In the cold rolling line 1 shown in FIG. 1 , the welded portion W of the steel strip S was detected by the welded
各溶接部検出装置20における電圧印加装置21の励磁周波数は16kHz、励磁電圧は2.5Vとして測定を実施した。図3には、この実施例における鋼帯の溶接部が溶接部検出装置下を通過した際の第1検出コイルでの電圧と第2検出コイルでの電圧との電圧差の変化が示されている。
The excitation frequency of the
そして、各溶接部検出装置20の電圧印加装置21を構成する励磁コイル21a、磁束密度変化検出装置22を構成する第1検出コイル22a及第2検出コイル22cと鋼帯Sの表面との間隔(リフトオフ)を、15mm~100mmまで測定を実施し、溶接部Wが検出可能なことを確認した。鋼帯Sの板厚は0.5mm~10mmにて測定を実施し、溶接部Wの検出が可能であった。
The distance between the
1 冷間圧延ライン(鋼帯の製造設備)
2 ペイオフリール
3 ピンチロール
4 溶接機
5 ノッチング装置
6 ブライドルロール
7 入側ルーパ
8 パスラインロール(振動抑制装置)
9 タンデム圧延機
10 ピンチロール(振動抑制装置)
11 切断機
12 巻取機
20 溶接部検出装置
20a E型鉄心
21 電圧印加装置
21a 励磁コイル
21b 電圧印加部
22 磁束密度変化検出装置
22a 第1検出コイル
22b 第1電圧検出部
22c 第2検出コイル
22d 第2電圧検出部
22e 電圧差算出部
23 溶接部検出部
24 高周波磁束
S 鋼帯
S1 先行鋼帯
S1a 尾端部
S2 後行鋼帯
S2a 先端部
W 溶接部
1 Cold rolling line (manufacturing equipment for steel strips)
2
9
Claims (11)
搬送中における搬送方向に対する垂直方向への前記鋼帯の振動幅を20mm以下に抑制するとともに、高周波電圧を印加することにより発生する高周波磁束を前記鋼帯に作用させることにより、前記鋼帯に生ずる磁束密度変化に基づいて前記溶接部を検出することを特徴とする鋼帯の溶接部検出方法。 A method for detecting a welded portion of a steel strip for detecting a welded portion of a steel strip formed by welding a preceding steel strip and a trailing steel strip, comprising:
The vibration width of the steel strip in the direction perpendicular to the conveying direction during transportation is suppressed to 20 mm or less, and a high-frequency magnetic flux generated by applying a high-frequency voltage is applied to the steel strip, thereby generating in the steel strip. A method for detecting a welded portion of a steel strip, comprising detecting the welded portion based on a change in magnetic flux density.
搬送中における搬送方向に対する垂直方向への前記鋼帯の振動幅を抑制する振動抑制装置と、
高周波電圧を印加することにより発生する高周波磁束を前記鋼帯に作用させる電圧印加装置と、
該電圧印加装置によって前記鋼帯に高周波磁束を作用させることにより、前記鋼帯に生ずる磁束密度変化を検出する磁束密度変化検出装置と、
該磁束密度変化検出装置で検出された磁束密度変化に基づいて前記溶接部を検出する溶接部検出部とを備えていることを特徴とする鋼帯の溶接部検出装置。 A steel strip welded portion detection device for detecting a welded portion of a steel strip formed by welding a preceding steel strip and a trailing steel strip,
a vibration suppressing device that suppresses the vibration width of the steel strip in the direction perpendicular to the transport direction during transport;
a voltage applying device that applies a high frequency magnetic flux generated by applying a high frequency voltage to the steel strip;
a magnetic flux density change detecting device for detecting a magnetic flux density change occurring in the steel strip by applying a high-frequency magnetic flux to the steel strip by the voltage applying device;
and a weld detection unit for detecting the weld based on the magnetic flux density change detected by the magnetic flux density change detection device.
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