JP2948843B2 - 鋼帯等の溶接部余盛の除去装置 - Google Patents

鋼帯等の溶接部余盛の除去装置

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JP2948843B2 JP1311653A JP31165389A JP2948843B2 JP 2948843 B2 JP2948843 B2 JP 2948843B2 JP 1311653 A JP1311653 A JP 1311653A JP 31165389 A JP31165389 A JP 31165389A JP 2948843 B2 JP2948843 B2 JP 2948843B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は鋼帯等の溶接部余盛の除去装置に係り、詳し
くは、鋼帯などの板状の材料の端部を突き合わせ、これ
を例えばレーザ溶接等により溶接する溶接装置におい
て、突き合わせのときに鋼帯などの端部をクランプする
入側または出側クランプの内側にプレス装置等の加圧手
段を設け、溶接時に形成される余盛をこの加圧手段によ
り押しつぶし、この突き合わせ溶接後の冷間圧延のとき
に、先行ならびに後行の鋼帯など接合する溶接部が破断
することを防止できる鋼帯等の溶接部余盛の除去装置に
係る。
なお、本発明に係る余盛の除去装置が適用される溶接
装置は突き合わせ溶接ができるものであればよく、例え
ば、レーザ溶接、プラズマ溶接ならびにTIG溶接等の突
き合わせ溶接装置などが含まれる。
従来の技術 従来、鋼板若しくは板状の材料を突き合わせ溶接する
のに、例えば、レーザ突き合わせ溶接法等が用いられて
いる。これによると、第2図に示すように、突き合わせ
溶接後に、後行板4aと先行板4bとの溶接部5に余盛を生
じたり、また、ビードと母材の境界部表面にアンダカッ
トが発生したりした場合には、ブロセスラインの通板工
程や、次工程で溶接部5を圧延したときに、不整部が発
生し、この不整部に応力が集中し、溶接部の破断の原因
となっている。
このため、突き合わせ溶接装置の下流側に研削装置を
設け、突き合わせ溶接後に、溶接部を研削装置の位置に
送って停止し、研削装置により溶接部余盛を切削するよ
うにしている。例えば第4図に示すように、溶接装置1
と切削装置2とから成るプロセスラインにおいて、溶接
すべき板材4を通板させる間に、溶接装置1で突き合わ
せ溶接された溶接部の溶接線と研削装置の研削用砥石3
の中心を合わせ、研削する。この方法であると、研削工
程を完了させるのに、100秒程度が必要であり、プロセ
スラインの能率が低下する。また、研削装置そのものの
建設費がかかり、大きな負担となっている。
また、特開昭51−121452号公報や特開昭52−61143号
公報に記載の如く、アプセット溶接とその余盛の切削と
を同一の位置で行なう溶接装置において、フラッシュト
リマにより溶接余盛を切削する装置が提案されている。
この装置は、溶接装置の一方の片側に、先行ならびに後
行の両鋼帯の端部を切断する剪断機と、フラッシュトリ
マとを併設し、これら剪断機やフラッシュトリマを溶接
装置の内部空間中にまで案内し、そこで、溶接前の端部
切断や、溶接後の余盛りの除去が行なわれている。
この溶接装置によると、切削時の鋼帯などのクランプ
は専用のクランプ装置を用いて行なわれるが、構造上、
鋼帯などの板幅の全体にわたって溶接が完了しなけれ
ば、溶接余盛を切削することができない欠点がある。
また、溶接部の修正は切削加工により行なわれるが、
溶接する鋼帯などの間に板厚差がある場合には、完全に
溶接余盛を修正することは困難である。
また、特開昭61−182876号公報に記載される溶接装置
は、研削装置を内蔵し、この研削装置により溶接余盛を
研削している。
すなわち、この溶接装置は、第6図(a)、(b)な
らびに(c)に示すように、突き合わせ溶接する溶接装
置1を中心として、溶接に先立って先行ならびに後行の
鋼帯4b、4aの各対向端部を切断する切断装置3と、溶接
後の溶接余盛を研削して平坦化する研削装置2とが設け
られている。
溶接装置1において、溶接トーチ10は移動用ボールス
クリュウ18によって鋼帯などの板幅方向に移動し、溶接
のときには、後行の鋼帯、つまり、後行板4a、先行する
鋼帯、つまり、先行板4bの各対向端部は、上部クランプ
36a、36bによってクランプされて突き合わせられ、溶接
線の裏面はバックバー45によっておさえられている。
上部クランプ36a、36bは、溶接時のクランプ位置から
研削装置2による切削時のクランプ位置まで位置が移動
できるように構成する。
このため、溶接トーチ10によって溶接が終了したとき
には、上記クランプ36a、36bが移動する一方、研削装置
2の研削砥石12a、12bが移動用ボールスクリュウ17なら
びに29によって溶接接合部に沿って移動し、これによっ
て、研削装置2により、溶接部5の余盛が除去される。
なお、第6図(a)、(b)ならびに(c)におい
て、符号7は切断装置3の移動軌跡、8は切断装置3の
移動車輪、37a、37bは下部クランプ、42a、42bは上部ク
ランプ、42a、42bの移動用シリンダ、符号50は切断装置
3の門型フレーム、上刃51ならびに下刃52を示す。
しかしながら、この装置では次のような問題がある。
(1)溶接部余盛を除去する際に、第5図(a)に示す
ように、後行板4bと先行板4aとを接合する溶接部5の余
盛を半径Rの砥石12aで研削すると、第5図(b)に示
すように溶接部5が削り過ぎると、そのところに厚さ不
足を生じ、このため、圧延時の破断につながること、 (2)研削砥石の目がスクラッチ疵となり、破断の原因
となること、 (3)研削を行なうのに別途に研削装置を設けると、70
秒程度のタクトタイム増加となり、能率が低下するこ
と、 (4)研削粉などが作業環境を悪化させ、製品品質へ悪
影響を及ぼすこと、 (5)砥石の交換等の作業負荷、メンテナンス負荷、ラ
ンニングコストがかかること、 発明が解決しようとする課題 本発明は上記問題の解決を目的とし、具体的には、突
き合わせ溶接のときに使用する入側ならびに出側クラン
プのうちで上部の入側又は出側クランプの下面側にプレ
スなどの加圧装置を設け、この加圧装置によって、溶接
する際に形成される溶接部余盛を押しつぶし、溶接時の
余盛を除去できる装置を提案する。
課題を解決するための手段ならびにその作用 すなわち、本発明に係る溶接装置は、鋼帯等の板材の
端部を入側クランプならびに出側クランプによりクラン
プした状態で突き合わせ溶接する鋼帯等の突合わせ溶接
装置において、板材の溶接部余盛を押しつぶすプレス等
の加圧装置を、出側クランプと一体に、上下に昇降自在
に設けて成ることを特徴とする。
以下、これらの手段たる構成ならびにその作用につい
て図面により説明すると、次の通りである。
なお、第1図(a)、(b)ならびに(c)は本発明
に係る溶接装置の作動状態の説明図であって、(a)は
溶接時の説明図、(b)は溶接後の余盛除去時の説明
図、(c)は上部出側クランプの下面側に設けたプレス
などの加圧装置の拡大説明図である。
第2図は先行ならびに後行の鋼帯の各対向端部を溶接
した際に形成される余盛のある溶接部の断面図である。
第3図は厚不足のある溶接部の断面図である。
第4図は溶接装置と溶接部の余盛の研削装置とから成
る従来例のプスセスラインの説明図である。
第5図(a)ならびに(b)はそれぞれ余盛ある溶接
部とこの溶接部を円筒切削した場合ののど厚不足の状態
を示す説明図である。
第6図(a)、(b)ならびに(c)は従来例の装置
の一例を示し、(a)は正面図、(b)は溶接工程時を
示す側面図ならびに(c)は切削工程を示す側面図であ
る。
まず、第1図(a)において、符号1は本発明の一つ
の実施例に係る溶接装置を示し、この溶接装置1は、通
板する被溶接材、つまり、先行ならびに後行板4b、4aを
突き合わせ、それによって形成される溶接線5aをはさん
で上部ならびに下部の入側クランプ36a、37aと上部なら
びに下部の出側クランプ36b、37bとによって、先行板4b
と後行板4aの各対向端部をクランプし固定する。
先行ならびに後行板4b、4a間の溶接線5aは溶接トー
チ、例えばレーザトーチ10の走行によって溶接され、溶
接線5aの裏面はバックバー45によって裏打ちされる。
また、先行板4bならびに後行板4aを移送するために、
補助クランプ55が設けられ、先行板4bや後行板4aに出側
に送られる。
先行ならびに後行板4b、4aをクランプするクランプは
上部入側クランプ36aならびに上部出側クランプ36bと、
下部入側クランプ37aならびに下部出側クランプ37bとし
ている。
次に、この構成の溶接装置において、上部出側クラン
プ36bまたは上部入側クランプ36aの下面に収納凹所58を
形成し、この凹所58内に上下に昇降自在にプレス等の加
圧装置56を設ける。(第1図(c)参照)。
このように構成すると、溶接後、補助クランプ55によ
り溶接部5を移動させると、プレス等の加圧装置56の上
下昇降によって溶接部5の余盛は押しつぶされ、なかで
も、上部出側クランプ36bや上部入側クランプ36aは、溶
接時のクランプと余盛修正とが兼用できる。
また、補助クランプ55は被溶接材の先行板4bならびに
後行板4a間の溶接線5aを上部出側クランプ36bや上部入
側クランプ36aの中心部にある加圧装置56の下に移送す
ることができるように構成し、更に、補助クランプ55に
よって、先行板4bならびに後行板4aを次工程に送ること
ができる。
このように構成すると、溶接部5の余盛は上部出側や
入側のクランプに組み込まれたプレス等の加圧装置56に
よりつぶされて余盛が平坦化される。
実施例 冷間圧延用鋼材連続酸洗ラインに第1図(a)、
(b)、(c)に示す溶接装置によりレーザ溶接を行な
った結果、冷間圧延時の破断率は0.03%、タクトタイム
は70秒であった。比較のため、第6図に示す従来例の溶
接装置を用いた以外は同様に行なった結果、破断率は0.
10%、タクトタイムは130秒であった。
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明に係る溶接装置では、鋼
帯等を突き合わせ溶接する際に、鋼帯などを突き合わせ
た溶接線をはさんで鋼帯などの端部をクランプする入側
クランプならびに出側クランプにおいて、上部入側また
は出側クランプの下面側にプレス機器などの加圧装置を
昇降自在に設けて成るものである。
したがって、この構成の溶接装置であると、溶接時に
供せられるクランプの加圧機構により、溶接により形成
される溶接部余盛を平坦化して除去できる。
従って、溶接部の余盛を除去するプレス等の加圧装置
が入側や出側の上部クランプに組込まれているため、既
存ラインへの組込みがきわめて容易であるほか、加圧装
置の昇降作動に必要な油圧作動系は溶接装置そのものの
圧力作動系を利用でき、構造をコンパクトにできる。
また、平滑化は、研削を用いないため、研削による削
り過ぎや研削砥石の目によるスクラッチ疵が防止され、
圧延時の溶接部の破断が著しく減少させることができ、
また、タクトタイムも短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)、(b)ならびに(c)は本発明に係る溶
接装置の作動状態の説明図であって、(a)は溶接時の
説明図、(b)はら溶接後の余盛除去時の説明図、
(c)は上部出側クランプの下面側に設けたプレスなど
の加圧装置の拡大説明図である。 第2図は先行ならびに後行の鋼帯の各対向端部を溶接し
た際に形成される余盛のある溶接部の断面図である。 第3図は厚不足のある溶接部の断面図である。 第4図は溶接装置と溶接部の余盛の研削装置とから成る
従来例のプロセスラインの説明図である。 第5図(a)ならびに(b)はそれぞれ余盛ある溶接部
とこの溶接部を円筒切削した場合ののど厚不足の状態を
示す説明図である。 第6図(a)、(b)ならびに(c)は従来例の装置の
一例を示し、(a)は正面図、(b)は溶接工程時を示
す側面図ならびに(c)は切削工程を示す側面図であ
る。 符号1……溶接装置 2……研削装置 3……切断装置 4a……後行板 4b……先行板 5……溶接部 5a……溶接線 10……溶接トーチ 12a、12b……研削砥石 36a……上部入側クランプ 36b……上部出側クランプ 37a……下部入側クランプ 37b……下部出側クランプ 45……バックバー 55……補助クランプ 56……加圧装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平瀬 幸一 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 梅原 勝浩 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭54−118353(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鋼帯等の板材の端部を入側クランプならび
    に出側クランプによりクランプした状態で突き合わせ溶
    接する鋼帯等の突合わせ溶接装置において、 前記板材の溶接部余盛を押しつぶすプレス等の加圧装置
    を、前記出側クランプと一体に、上下に昇降自在に設け
    て成ることを特徴とする鋼帯等の溶接部余盛の除去装
    置。
  2. 【請求項2】前記出側クランプに隣接させて、前記鋼帯
    などの板材を送る補助クランプを設けて成る請求項1記
    載の鋼帯等の溶接部余盛の除去装置。
JP1311653A 1989-11-30 1989-11-30 鋼帯等の溶接部余盛の除去装置 Expired - Fee Related JP2948843B2 (ja)

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