JP3035109B2 - 帯材溶接部の異物除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属帯材を連続し
て酸洗、冷間圧延、焼鈍、メッキ等の処理をするため
に、先行帯材と後行帯材とを溶接して接続する際に発生
付着する溶接異物を除去する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】帯材を連続して処理するため従来は、例
えば、処理中の先行帯鋼の後端部とコイルから巻戻した
後行帯鋼の先端部とを溶接して接続し、連続して酸洗、
冷間圧延、焼鈍、メッキ等の処理を行っている。

【０００３】図８はこのような従来の設備の一例であ
る、連続冷間圧延設備の圧延機群以前の概念を示す側面
図である。

【０００４】図８に示すように、Ｎｏ．１ペイオフリー
ル５１ａによってコイル５０ａから巻戻した帯鋼５０を
デフレクタロール５２によって水平方向に進行させ、ブ
ライドルロール５６ａによつて張力を付与しながら溶接
機５３、ブラシロール５４、及びエアノズル５５を通過
させ、さらにブライドルロール５６ｂによって張力を付
与しながらデフレクタロール５２、ステアリングロール
５７、ルーパ５８、及びデフレクタロール５２を通過さ
せ、冷間圧延機群５９によって圧延する。

【０００５】このＮ０．１ぺイオフリール５１ａによる
コイル５０ａの巻戻しの間にＮｏ．２ぺイオフリール５
１ｂに次のコイル５０ａを装着しておき、Ｎｏ．１ぺイ
オフリール５１ａによる巻戻しが完了した先行の帯鋼５
０の後端部をルーパ５８によって溶接機５３で停止さ
せ、Ｎｏ．２ぺイオフリール５１ｂで巻戻した後行の帯
鋼５０の先端部と溶接機５３によって溶接して接続す
る。

【０００６】そして、ブラシロール５４及びエアノズル
５５によってこの溶接部近傍に付着した溶接異物を除去
して冷間圧延機群５９に連続して送給する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述した設備の溶接機
５３には、フラッシュバット溶接機が多く用いられる。
このフラッシュバット溶接では、溶接部の近傍に溶融飛
散物（以下スパッタと称する）である溶接異物が付着す
る。

【０００８】ところが前述のような従来の装置では、こ
のスパッタをブラシロール５４及びエアノズル５５では
完全に除去することができなくて帯鋼５０の上面及び下
面に残留する。

【０００９】このスパッタは溶接機５３以後のブライド
ルロール５６ａ、デフレクタロール５２、ステアリング
ロール５７、ルーパ５８、ブライドルロール５６ｂ等の
ロール類の表面のライニングを傷付け、また、このライ
ニングに埋まり込み、後行の帯鋼５０の表面を傷付ける
ことになる。

【００１０】従って、帯鋼５０の品質が低下し、各々の
ロール類の寿命が短くなる不具合があった。

【００１１】本発明は、上記不具合を解決するために提
案されたものであり、帯材の上面及び下面に付着した溶
接異物を完全に除去する装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の構成として本発明の帯材溶接部の異物除去装置は、帯
材を搬送させて連続して処理するために先行帯材の後端
部と後行帯材の先端部とを溶接機によって溶接して接続
し、この溶接部及びその近傍に付着した溶接異物を除去
する装置において、前記溶接機の出側に帯材を挟んで上
下に対向して配設した帯材の幅方向に帯材の幅よりも長
い回転可能な上砥石及び下砥石と、前記上砥石と下砥石
とのギャップを検出するギャップ検出手段と、 前記ギャ
ップ検出手段の検出信号に基づいて上砥石と下砥石との
ギャップを前記帯材の厚さに一致するように自動的に調
節するギャップ調節手段とを具備したものである。

【００１３】また、前記上砥石と下砥石を配設する位置
として、前記溶接機の出側で回転する上砥石と下砥石と
を帯材進行方向に間隔を置いて離して配設するととも
に、さらに、前記帯材を挟んで前記上砥石及び下砥石の
下方及び上方で回転する下ブラシロール及び上ブラシロ
ールをそれぞれ配設することも効果的である。

【００１４】

【作用】上記のように構成された帯材溶接部の異物除去
装置の作動に際しては、先づ先行帯材の後端分と後行帯
材の先端分とを溶接して接続し、この連続接続された帯
材は各種ロール等によって処理装置に連続して送給され
る。

【００１５】この溶接の際に溶接部及びその近傍の上面
及び下面に飛散して付着した溶接異物を、上下に対向し
て配置され帯材の板厚寸法と同一のギャップに調節した
上砥石及び下砥石によって研削して完全に除去し、前記
各種ロールのライニングの傷発生や溶接異物埋まり込を
防止する。

【００１６】また溶接の際に、溶接部及びその近傍の上
面及び下面に飛散して付着した溶接異物を、帯材進行方
向に離して配設した上砥石と下ブラシロール及び下砥石
と上ブラシロール間のギャップを通板させることによっ
て研削及びブラッシングして完全に除去し、前記各種ロ
ールのライニングの傷発生や溶接異物埋まり込みを防止
する。

【００１７】

【実施例】以下図面により本発明の実施例について説明
する。 （第１実施例） 図１は本発明の第１実施例である連続冷間圧延設備の圧
延機群の概念を示す側面図、図２は図１の研削機を示す
縦断面側面図、図３は図２のIII−III視であってハウジ
ング出側を破断した正面図、図４は図２及び図３の制御
盤の構成を示すブロック図、図５、図６は本装置の作用
の要約を示すフロー図である。

【００１８】なお、従来の装置と同一の部材には同一の
符号を付し、重複する説明を省略する。

【００１９】図１において、３０は研削機であり、溶接
機５３の出側に配設され帯材の進行角度を変える双方の
アイドルロール３１の間に配設され、上下に対向配置さ
れた上砥石１及び下砥石２を具備している。

【００２０】図２及び図３において、１は上砥石、２は
下砥石であり、その軸３，４は、ハウジング７内でそれ
ぞれ昇降する駆動側上軸受箱５ｄ及び作業側上軸受箱５
ｗと、駆動側下軸受箱６ｄ及び作業側下チヨック６ｗと
によって支持され、その駆動側Ｄは図示しない駆動装置
に連結されている。

【００２１】８ｄは駆動側上油圧シリンダ、８ｗは作業
側上油圧シリンダであり、ハウジング７の上部の駆動側
Ｄ及び作業側Ｗに装着され、そのロッド部はハウジング
７を貫通して駆動側上軸受箱５ｄ及び作業側上軸受箱５
ｗを懸吊している。

【００２２】９ｄは駆動側下油圧シリンダ、９ｗは作業
側下油圧シリンダであり、ハウジング７の下部の駆動側
Ｄ及び作業側Ｗに埋設され、駆動側下軸受箱６ｄ及び作
業側下軸受箱６ｗを支持している。

【００２３】１０は架台であり、傾斜したハウジング７
を支持している。

【００２４】１６，１７は例えば超音波センサを用いた
上、下距離検出器であり、ハウジング７の出側に架設さ
れた上下のビーム１１の板幅方向中央部にそれぞれ装設
され、制御盤２１にそれぞれ連結されている。

【００２５】１８ｄは駆動側ギャップ検出器、１８ｗは
作業側ギャップ検出器であり、駆動側上、下軸受箱５
ｄ，６ｄ及び作業側上、下軸受箱５ｗ，６ｗの間にそれ
ぞれ装着され、制御盤２１にそれぞれ連結されている。

【００２６】１９ｄは駆動側上ロッド位置検出器、１９
ｗは作業側上ロッド位置検出器、２０ｄは駆動側下ロッ
ド位置検出器、２０ｗは作業側下ロッド位置検出器であ
り、駆動側上油圧シリンダ８ｄ、作業側上油圧シリンダ
８ｗ．駆動側下油圧シリンダ９ｄ、作業側下油圧シリン
ダ９ｗのロッド側にそれぞれ装着され、制御盤２０にそ
れぞれ連結されている。

【００２７】１３は集塵機であり、粉塵カバ−１２の出
側下部に装着されている。

【００２８】以上の部材によって、研削機３０が構成さ
れている。

【００２９】１４ｄは駆動側上サーボバルブ、１４ｗは
作業側上サーボバルブ、１５ｄは駆動側下サーボバル
ブ、１５ｗは作業側下サーボバルブであり、各々の油圧
シリンダ８ｄ，８ｗ，９ｄ，９ｗ及び図示しない油圧源
と、制御盤２１にそれぞれ連結されている。

【００３０】図３に示すように、溶接機５３の出側に帯
材５０を挟んで上下に対向して配設した回転可能な上砥
石１及び下砥石２は、帯材の幅方向に帯材の幅よりも長
くする。

【００３１】図４に示すように、制御盤２１は上距離検
出器１６が連結された上検出距離比較演算部２２と、上
基準距離記憶部２２ａと、作業側ギャップ検出器１８ｄ
及び駆動側ギャップ検出器１８ｗが連結されたギャップ
量比較演算部２３と、基準ギャップ量記憶部２３ａと、
駆動側上サーボバルブ１４ｄ及び作業側上サーボバルブ
１４ｗが連結された上サーボバルブ作動指示部２４と、
駆動側上ロッド位置検出器１９ｄ及び作業側上ロッド位
置検出器１９ｗが連結された上ロッド位置比較演算部２
５と、下距離検出器１７が連結された下検出距離比較演
算部２６と、下基準距離記憶部２６ａと、駆動側下サー
ボバルブ１５ｄ及び作業側下サーボバルブ１５ｗか連結
された下サーボバルブ作動指示部２７と、駆動側下ロッ
ド位置検出器２０ｄ及び作業側下ロッド位置検出器２０
ｗが連結された下ロッド位置比較演算部２８とを具備し
ている。

【００３２】次に、本装置の作用について説明する。

【００３３】従来の技術と同様に、Ｎｏ．１ぺイオフリ
ール５１ａによって巻戻して冷間圧延中の先行の帯鋼５
０の後端部と、Ｎｏ．２ぺイオフリール５１ｂによって
巻戻した後行の帯鋼５０の先端部とを溶接機５３によっ
て溶接して接続し、冷間圧延機群５９に連続して送給す
る。

【００３４】この溶接中に、下砥石２を駆動側下油圧シ
リンダ９ｄ及び作業側下油圧シリンダ９ｗによって上昇
させて所定の高さに設定すると共に、上砥石１を駆動側
上油圧シリンダ８ｄ及び作業側上油圧シリンダ８ｗによ
って下降させ、帯鋼５Ｏの板厚寸法である駆動側ギャッ
プＧｄ及び作業側ギャップＧｗを設定する。

【００３５】帯鋼５０の前記溶接が完了すると、上砥石
１及び下砥石２を回転させながらこの帯鋼５０を進行さ
せてその溶接部５Ｏｂ及び前後を研削し、付着したスパ
ッタ等の溶接異物を完全に除去する。

【００３６】また、この研削によつて発生し、粉塵カバ
−１２内に捕捉した粉塵を集塵機１３によって吸引して
除去する。

【００３７】この研削が完了すると上砥石１及び下砥石
２を上昇及び下降して元の位置に戻し、帯鋼５０を通板
させる。

【００３８】この研削の際に、上砥石１及び下砥石２は
摩耗して双方のギャップＧｄ，Ｇｗは変動する。また、
このギャップＧｄ，Ｇｗの設定が不正確であったり、駆
動側ギャップＧｄと作業側ギャップＧｗとに差がある
と、帯鋼５０の板厚を減少させたり溶接異物を完全に除
去できない。

【００３９】そこで、このギャップＧｄ，Ｇｗを次のよ
うに制御する。

【００４０】まず、所定の高さに設定した下砥石２の外
側面迄の距離を下距離検出器１７によって計測し、下検
出距離比較演算部２６によって、下砥石２の交換装着時
に下距離検出器エ７によって予め検出して下基準距離記
憶部２６ａに記憶させていた基準距離と比較演算し、そ
の距離増加値すなわち半径減少量を検出する。

【００４１】この距離増加値か許容値を超えていれば双
方の下サーボバルブ１５ｄ，１５ｗを下サーボバルブ作
動指示部２７によって作動させて下砥石２を距離増加値
分だけ上昇させ、再度比較演算する。

【００４２】許容値以下であれば駆動側下ロッド位置検
出器２０ｄ及び作業側下ロッド位置検出器２０ｗによっ
て駆動側下油圧シリンダ９ｄ及び作業側下油圧シリンダ
９ｗの各々のロッド位置を検出し、下ロッド位置比較演
算部２８によって双方の移動量を比較演算する。

【００４３】移動量差が許容値を超えていれば下サーボ
バルブ作動指示部２７によって双方の下サーボバルブ１
５ｄ，１５ｗを作動させ、双方の下油圧シリンダ９ｄ，
９ｗをこの移動量差の±１／２づつ上昇及び下降して均
等化し、再度比較演算する。

【００４４】許容値以下であれば双方のサーボバルブ１
５ｄ，１５ｗをブロックし、下砥石２の上面を帯鋼５０
のパスラインと一致させる。

【００４５】次に、基準ギャップ量記憶部２３ａに予め
入力された帯鋼５０の板厚寸法、すなわち、基準ギャッ
プ量によって上砥石１を下降して下砥石２と所定のギャ
ップに設定し、駆動側ギャップ検出器１８ｄ及び作業側
ギャップ検出器１８ｗによって駆動側上軸受箱５ｄと駆
動側下軸受箱６ｄ及び作業側上軸受箱５ｗと作業側下軸
受箱６ｗとの各々の間隔、すなわち、下砥石２とのギャ
ップ量を検出し、前記基準ギャップ量と比較演算する。

【００４６】この誤差が許容値を超えていれば、双方の
上サーボバルブ１４ｄ，１４ｗを上サーボバルブ作動指
示部２４によって作動させて駆動側ギャップＧｄ及び作
業側ギャップＧｗを調整し、再度比較演算する。

【００４７】許容値以下であれば、上砥石１の外側面迄
の距離を上距離検出器１６によって計測し、上検出距離
比較演算部２２によって、上砥石１の交換装着時に予め
上距離検出器１６によって検出して上基準距離記憶部２
２ａに記憶させていた基準距離と比較演算してその距離
増加値すなわち半径滅少量を検出する。

【００４８】この距離増加値が許容値を超えていれば、
双方の上サーボバルブ１４ｄ，１４ｗを上サーボバルブ
作動指示部２４によって作動させて上砥石１を距離増加
値分だけ下降させ、再度比較演算する。

【００４９】許容値以下であれば、駆動側上ロッド位置
検出器１９ｄ及び作業側上ロッド位置検出器１９ｗによ
って駆動側上油圧シリンダ８ｄ及び作業側上油圧シリン
ダ８ｗの各々のロッド位置を検出し、上ロッド位置比較
演算部２５によって双方の移動量を比較演算する。

【００５０】移動量差が許容値を超えていれば、上サー
ボバルブ作動指示部２４によって双方の上サーボバルブ
１４ｄ，１４ｗを作動させ、双方の上油圧シリンダ８
ｄ，８ｗをこの移動量差の±１／２づつ上昇及び下降し
て均等化し、再度比較演算する。 許容値以下であれ
ば、双方のサーボバルブ１５ｄ，１５ｗをブロックし、
駆動側ギャップＧｄと作業側ギャップＧｗとを同等にす
る。以上の作用の要約を、図５及び図６のフロー図に示
す。

【００５１】前述のように、第１実施例の装置によれ
ば、板厚寸法と同等のギャップに正確に調整して溶接機
の出側に帯材を挟んで上下に対向して配設した、帯材の
幅方向に帯材の幅よりも長い回転可能な上砥石及び下砥
石によって溶接部及びその近傍を研削することにより、
帯材の板厚を減少すること無く、溶接部近傍に飛散して
付着した溶接異物を一度に研削し、完全に除去すること
ができる。 （第２実施例） つぎに本発明の別の実施例について説明すると、図７は
本発明の第２実施例である連続冷間圧延設備の圧延機群
以前の概念を示す側面図であり、第１実施例の研削機３
０及びアイドルロール３１の代りに、溶接機５３の出側
で回転する上砥石４１と下砥石４２を帯材進行方向に離
して配設し、上砥石４１と対向して下ブラシロール４４
を、また下砥石４２と対向して上ブラシロール４３をそ
れぞれ帯材を挟んで配置すると共に、上下３組のエアノ
ズル４５をそれらの中間位置及び前後位置に配置した研
削機４０を配設したものである。

【００５２】そして第１実施例と同様に、帯鋼５０の溶
接中に下砥石４２及び下ブラシロール４４を所定の高さ
に上昇させると共に上砥石４１及び上ブラシロール４３
を下降させてギャップを設定し、帯鋼５０の溶接終了後
に通板させながらそれぞれ回転して溶接部及びその近傍
の上面及び下面を研削及びブラッシングし、さらにエア
ノズル４５によって、付着した粉体等を吹き飛ばす。

【００５３】また、第１実施例と同様に、上砥石４１及
び下砥石４２の摩耗による外径減少の補正制御を行う
が、上、下ブラシロール４３，４４は弾性があるので、
ギャップの精密な制御は不要である。

【００５４】以上本発明の実施例について縷々説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものでなく、本発
明技術思想の範囲内において種々設計変更し得るもので
あり、それらは何れも本発明の技術的範囲に属するもの
である。

【００５５】

【発明の効果】以上述べたように本発明の帯材溶接部の
異物除去装置によれば次に示す効果を奏する。 （１）請求項１の帯材溶接部の異物除去装置において
は、板厚寸法と同等のギャップに正確に調整して溶接機
の出側に帯材を挟んで上下に対向して配設した、帯材の
幅方向に帯材の幅よりも長い回転可能な上砥石及び下砥
石によって溶接部及びその近傍を研削することにより、
帯材の板厚を減少すること無く、溶接部近傍に飛散して
付着した溶接異物を一度に研削し、完全に除去すること
ができる。

【００５６】従って、溶接機以後のロール類のライニン
グを傷付けたり、前記溶接異物がこのライニングに埋ま
り込んで帯材に傷を付けたりすることが無くなるので、
前記ロール類の寿命を永くして設備の維持管理費を節減
することが可能になり、帯材の品質を向上することがで
きる。 （２）請求項２の帯材溶接部の異物除去装置において
は、溶接機の出側の帯材通板面の上下でそれぞれギャッ
プを設定し帯材進行方向に離して配設した上砥石と下ブ
ラシロール、及び下砥石と上ブラシロールを回転して溶
接部及びその近傍を研削及びブラッシングすることによ
り、前記ギャップを精密に制御しなくても、帯材の板厚
を減少すること無く溶接部近傍に飛散して付着した溶接
異物を完全に除去することができる。

【００５７】従って、溶接機以後のロール類のライニン
グを傷付けたり、前記溶接異物がこのライニングに埋ま
り込んで帯材に傷を付けたりすることが無くなるので、
前記ロ一ル類の寿命を永くして設備の維持管理費を節減
することが可能になり、帯材の品質を向上することかで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である連続冷間圧延設備の
圧延機群の概念を示す側面図。

【図２】図１における研削機を拡大して示す縦断面側面
図。

【図３】図２のIII−III矢視図であってハウジング出側
を破断した正面図。

【図４】図２及び図３の制御盤の構成を示すブロック
図。

【図５】第１実施例装置の作用の要約を示すフロー図
（その１）。

【図６】第１実施例装置の作用の要約を示すフロー図
（その２）。

【図７】本発明の第２実施例である連続冷間圧延設備の
圧延機群以前の概念を示す側面図。

【図８】従来の連続冷間圧延設備の圧延機群以前の概念
を示す側面図。

【符号の説明】

１ 上砥石 ２ 下砥石 ８ｄ 駆動側上油圧シリンダ ８ｗ 作業側上油圧シリンダ ９ｄ 駆動側下油圧シリンダ ９ｗ 作業側下油圧シリンダ １４ｄ 駆動側上サーボバルブ １４ｗ 作業側上サーボバルブ １５ｄ 駆動側下サーボバルブ １５ｗ 作業側下サーボバルブ １６ 上距離検出器 １７ 下距離検出器 １８ｄ 駆動側ギャップ検出器 １８ｗ 作業側ギャップ検出器 １９ｄ 駆動側上ロッド位置検出器 １９ｗ 作業側上ロッド位置検出器 ２０ｄ 駆動側下ロッド位置検出器 ２０ｗ 作業側下ロッド位置検出器 ２１ 制御盤 ３０ 研削機 ４０ 研削機 ４１ 上砥石 ４２ 下砥石 ４３ 上ブラシロール ４４ 下ブラシロール ５０ 帯鋼 ５０ａ コイル ５０ｂ 溶接部 ５１ａ Ｎｏ．１ぺイオフリール ５１ｂ Ｎｏ．２ぺイオフリール ５３ 溶接機 ５８ ルーパ ５９ 冷間圧延機群

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ // Ｂ２３Ｋ 11/04 １０２ Ｂ２３Ｋ 11/04 １０２ (56)参考文献 特開 平４−351298（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−270067（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−277916（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−104408（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−17384（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−180457（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−92788（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−86156（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−203（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 37/08 B23K 11/36 320 B23K 11/04 102 B24B 7/13 B24B 27/033

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯材を搬送させて連続して処理するため
   に先行帯材の後端部と後行帯材の先端部とを溶接機によ
   って溶接して接続し、この溶接部及びその近傍に付着し
   た溶接異物を除去する装置において、 前記溶接機の出側に帯材を挟んで上下に対向して配設し
   た帯材の幅方向に帯材の幅よりも長い回転可能な上砥石
   及び下砥石と、前記上砥石と下砥石とのギャップを検出するギャップ検
   出手段と、 前記ギャップ検出手段の検出信号に基づいて上砥石と下
   砥石とのギャップを前記帯材の厚さに一致するように自
   動的に調節する ギャップ調節手段とを具備したことを特
   徴とする帯材溶接部の異物除去装置。
2. 【請求項２】 帯材を連続して処理するために先行帯材
   の後端部と後行帯材の先端部とを溶接機によって溶接し
   て接続し、この溶接部及びその近傍に付着した溶接異物
   を除去する装置において、 前記溶接機の出側で回転する上砥石と下砥石とを帯材進
   行方向に離して配設し、 前記帯材を挟んで前記上砥石及び下砥石の下方及び上方
   で回転する下ブラシロール及び上ブラシロールをそれぞ
   れ配設したことを特徴とする帯材溶接部の異物除去装
   置。