JP3087600B2 - Laser welding machine - Google Patents

Laser welding machine

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JP3087600B2
JP3087600B2 JP07095482A JP9548295A JP3087600B2 JP 3087600 B2 JP3087600 B2 JP 3087600B2 JP 07095482 A JP07095482 A JP 07095482A JP 9548295 A JP9548295 A JP 9548295A JP 3087600 B2 JP3087600 B2 JP 3087600B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、先行金属ストリップ
の後端部と後行金属ストリップの先端部とを切断した後
お互いの切断面を突き合せ、レーザートーチを該突き合
せ部に沿って走行させてレーザー溶接するレーザー溶接
機において、溶接する金属ストリップの切断面の断面性
状が変化しても、常に最適な溶接条件で溶接することの
できるレーザー溶接機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for cutting a rear end portion of a preceding metal strip and a front end portion of a following metal strip, butting them against each other, and moving a laser torch along the joining portion. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser welding machine that performs laser welding by means of a laser welding machine that can always perform welding under optimum welding conditions even if the cross-sectional property of a cut surface of a metal strip to be welded changes.

【0002】[0002]

【従来の技術】コイルに巻き取られたストリップ(以
下、鋼帯で説明する)を、複数コイル連続して処理ライ
ンを通板させる際には、先行コイルの鋼帯の後端と後行
コイルの鋼帯の先端部とを突き合せ溶接して接続し、通
板させるようにしている。
2. Description of the Related Art When a strip (hereinafter, referred to as a steel strip) wound around a coil is passed through a processing line continuously for a plurality of coils, a rear end of a steel strip of a preceding coil and a following coil are used. Butt welded to the end of the steel strip to connect and pass the steel strip.

【0003】これらの鋼帯のうち、ステンレス鋼、高炭
素鋼および珪素鋼等の特殊鋼帯を、突き合せ溶接して通
板させようとする場合、フラッシュバット溶接、MIG
溶接およびTIG溶接等の溶接では溶接が困難となるの
で、最近ではこれらの特殊鋼帯には、レーザー溶接が適
用されている。このレーザー溶接においては、レーザー
ビームのビーム径が0.2〜0.6mm、突き合せギャ
ップが0.05〜0.3mmの溶接条件で溶接されるの
が一般的である。
[0003] Of these steel strips, when special steel strips such as stainless steel, high carbon steel and silicon steel are to be butt-welded to pass through, flash butt welding, MIG
Since welding such as welding and TIG welding becomes difficult, laser welding has recently been applied to these special steel strips. In this laser welding, the laser beam is generally welded under welding conditions of a beam diameter of 0.2 to 0.6 mm and a butt gap of 0.05 to 0.3 mm.

【0004】しかしながら、上記したような鋼帯の突き
合せ溶接においては、突き合せ面となる鋼帯の切断面
が、切断機の切断刃による切断面となるため、切断機の
切断精度が悪いと鋼帯の幅方向に沿って均一な突き合せ
ギャップが得られず、そのような状態で溶接すると、溶
接強度が低下する部分が発生し、通板中に溶接部が破断
するという操業トラブルが発生する。
[0004] However, in the butt welding of the steel strip as described above, the cut surface of the steel strip serving as the butt surface is the cut surface of the cutting blade of the cutting machine. A uniform butting gap cannot be obtained along the width direction of the steel strip, and when welding is performed in such a state, a portion where the welding strength is reduced occurs, and an operation trouble occurs such that the welded portion is broken during passing. I do.

【0005】このような操業トラブルの発生を防止する
ための従来の方法としては、特開平3−133587号
公報に開示された方法がある。この方法は、突き合せギ
ャップを連続して測定し、その測定値に基づきレーザー
トーチ高さ、走行速度、レーザー出力およびフィラーワ
イヤー供給速度を制御するというものである。
As a conventional method for preventing the occurrence of such an operation trouble, there is a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-133587. In this method, the butt gap is continuously measured, and the laser torch height, running speed, laser output, and filler wire supply speed are controlled based on the measured values.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開平3−133587号公報に開示された方法で
は、板幅方向に沿ってのみ突き合せギャップが不均一な
場合には、最適溶接条件で溶接することができるが、板
厚方向に突き合せギャップが不均一な場合には、必ずし
も最適溶接条件で溶接することができないという問題点
があった。
However, according to the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-133587, when the butt gap is not uniform only along the width direction of the plate, welding is performed under optimum welding conditions. However, when the butt gap is not uniform in the thickness direction, there is a problem that welding cannot always be performed under optimum welding conditions.

【0007】このような板厚方向で突き合せギャップが
不均一となるという現象は、次のようなことに基づくも
のである。すなわち、鋼帯の突き合せ面は、鋼帯の端部
を切断刃で幅方向に切断することにより形成されるが、
この鋼帯の切断された面を観察すると、切断刃が鋼帯に
食い込むことにより、最初に切断ダレが形成され、次い
で切断面が形成される。
The phenomenon that the butting gap becomes non-uniform in the thickness direction is based on the following. That is, the butt surface of the steel strip is formed by cutting the end of the steel strip in the width direction with a cutting blade,
When observing the cut surface of the steel strip, the cutting edge cuts into the steel strip, so that the cutting sag is formed first, and then the cut surface is formed.

【0008】そして、板厚方向に発生したクラックによ
って破断面が形成され、さらにバリが形成される。
[0008] Then, a fracture surface is formed by cracks generated in the thickness direction, and burrs are further formed.

【0009】上述した破断面の全断面に対する割合は、
切断刃が新しいうちには少ないが、切断刃が摩耗して切
れ味が悪くなると大きくなり、またバリの発生量も多く
なる。
The ratio of the above-mentioned fractured surface to the total cross-section is
Although the number of cutting blades is small when they are new, they increase when the cutting blade wears and the sharpness deteriorates, and the amount of burrs increases.

【0010】また、鋼帯の幅方向各位置での板厚は均一
でなく、通常幅方向両端部に近づくほど、板幅中央部の
板厚に比較して薄くなる。したがって、破断面の全断面
に対する割合およびバリ発生度合いは、幅方向各位置で
も異なってくる。
The thickness of the steel strip at each position in the width direction is not uniform. Normally, the thickness becomes thinner as it approaches the both ends in the width direction, as compared with the thickness at the center of the width. Therefore, the ratio of the fractured surface to the entire cross-section and the degree of burr generation differ at each position in the width direction.

【0011】また、切断刃の上刃と下刃のクリアランス
が適正でない場合にも、破断面の割合が大きくなったり
バリが発生したりする。
[0011] Further, even when the clearance between the upper blade and the lower blade of the cutting blade is not appropriate, the ratio of the fractured surface increases and burrs are generated.

【0012】切断面と破断面とを有する鋼帯の突き合せ
面同志を一定のギャップをもって突き合せると、切断刃
が摩耗していない状態でも、図15(a)に示すよう
に、先行鋼帯21の切断ダレ21aに続く切断面21b
と、後行鋼帯22の切断ダレ22aに続く切断面22b
とが対面する部分のギャップが、所定の値(w0 )であ
ったとしても、先行鋼帯21の破断面21cと後行鋼帯
22の破断面22cが対面する部分のギャップ(w1
は、w0 よりも大きくなる傾向にある。切断刃が摩耗し
た状態では、図15(b)に示すように、先行鋼帯21
の破断面21cと後行鋼帯22の破断面22cが対面す
る部分のギャップ(w2 )は、w0 よりも非常に大きな
ものとなる。 また、図15(a)および(b)に示す
ように、バリ21dおよび22dが発生した場合でも、
バリ21dおよび22dが発生しない場合と同じ条件で
溶接しようとすると、うまく溶接できない。
When the butting surfaces of the steel strip having a cut surface and a fractured surface are butted with a certain gap, even if the cutting blade is not worn, as shown in FIG. Cutting surface 21b following cutting sagging 21a of 21
And a cutting surface 22b following the cutting sag 22a of the succeeding steel strip 22
DOO gap portion where the facing is a predetermined value (w 0) is even though, of the portion fractured surface 22c of the fracture surface 21c and the following steel strip 22 of the prior steel strip 21 facing the gap (w 1)
Tend to be larger than w 0 . In a state where the cutting blade is worn, as shown in FIG.
The gap (w 2 ) at the portion where the fracture surface 21c of the subsequent steel strip 22 and the fracture surface 22c of the succeeding steel strip 22 face each other is much larger than w 0 . Further, as shown in FIGS. 15A and 15B, even when burrs 21d and 22d are generated,
If welding is performed under the same conditions as when the burrs 21d and 22d do not occur, welding cannot be performed well.

【0013】したがって、単に突き合せ面のギャップの
みによって溶接条件を設定するのでは十分でなく、突き
合せ面の断面性状を把握して、溶接条件を設定しなけれ
ばならない。
Therefore, it is not sufficient to simply set the welding conditions only by the gap between the butted surfaces, and it is necessary to set the welding conditions by grasping the cross-sectional properties of the butted surfaces.

【0014】この発明は、従来技術の上述のような問題
点を解消するためになされたものであり、突き合せ面の
断面性状に応じた溶接条件で溶接することのできるレー
ザー溶接機を提供することを目的としている。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and provides a laser welding machine which can perform welding under welding conditions according to the cross-sectional properties of a butt surface. It is intended to be.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】この発明に係るレーザー
溶接機は、先行金属ストリップの後端部と後行金属スト
リップの先端部とを切断した後お互いの切断面を突き合
わせ、レーザートーチを該突き合せ部に沿って走行させ
てレーザー溶接するレーザー溶接機において、金属スト
リップの突き合せ面幅方向各位置における破断面の面積
率を把握する破断面検出器と、該幅方向各位置における
バリ発生度合を検出するバリ検出器と、該幅方向各位置
での板厚を測定する板厚測定器と、前記の破断面検出
器、バリ検出器および板厚測定器からの信号によりレー
ザー出力、溶接速度およびフィラーワイヤーの供給速度
を演算する演算器と、該演算器からの指令により前記レ
ーザー出力、溶接速度およびフィラーワイヤーの供給速
度を制御する制御器と、を有するものである。
A laser welding machine according to the present invention cuts a rear end portion of a preceding metal strip and a front end portion of a following metal strip and abuts each other with a cut surface, and applies a laser torch to the protruding portion. In a laser welding machine that performs laser welding by running along a joining portion, a fracture surface detector that grasps an area ratio of a fracture surface at each position in a width direction of a butt surface of a metal strip, and a burr generation degree at each position in the width direction. A burr detector, a thickness measurement device for measuring the thickness at each position in the width direction, a laser output and a welding speed based on signals from the fracture surface detector, the burr detector and the thickness measurement device. And a calculator for calculating the supply speed of the filler wire, and a controller for controlling the laser output, the welding speed, and the supply speed of the filler wire by a command from the calculator. , And it has a.

【0016】[0016]

【作用】破断面検出器、バリ検出器および板厚測定器と
により、ストリップの突き合せ面の幅方向に沿った各位
置の断面性状が正確に把握できる。そして、把握した断
面性状に基づき、その断面に適応した常設条件を設定す
る。
The cross section at each position along the width direction of the abutting surface of the strip can be accurately grasped by the fracture surface detector, the burr detector and the thickness measuring device. Then, based on the grasped cross-sectional properties, the permanent condition adapted to the cross-section is set.

【0017】したがって、ストリップの幅方向各位置で
最適の溶接を行うことができるので、溶接欠陥が発生す
ることはなく、板破断等のライントラブルは発生しな
い。
[0017] Therefore, since optimum welding can be performed at each position in the width direction of the strip, no welding defect occurs, and no line trouble such as plate breakage occurs.

【0018】[0018]

【実施例】この発明の実施例のレーザー溶接機を図1に
より説明する。図1はこのレーザー溶接機の構成を示す
ブロック図である。このレーザー溶接機は、溶接するス
トリップ(以下、鋼帯で説明する。)の突き合せ面の幅
方向各位置毎の破断面の全断面に対する面積率を検出す
る破断面検出器1と、同じく突き合せ面の幅方向各位置
毎のバリの発生度合を検出するバリ検出器2と、幅方向
各位置での板厚を測定する板厚測定器3と、破断面検出
器1、バリ検出器2および板厚測定器3とからの信号に
より、突き合せ面の幅方向各位置におけるレーザー出
力、溶接速度およびフィラーワイヤーの供給速度を演算
する溶接条件演算器4と、該溶接条件演算器4からの指
令により前記レーザー出力、溶接速度およびフィラーワ
イヤーの供給速度を制御する制御器5と、レーザー発信
器6、レーザートーチ走行モーター7、フィラーワイヤ
ー供給モータ8を有するレーザー溶接機9本体とから構
成される。
FIG. 1 shows a laser welding machine according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the laser welding machine. This laser welding machine includes a fracture surface detector 1 for detecting an area ratio of a fracture surface at each position in a width direction of a butt surface of a strip to be welded (hereinafter, described as a steel strip) with respect to an entire cross section. A burr detector 2 for detecting the degree of burr occurrence at each position in the width direction of the mating surface, a thickness measuring device 3 for measuring a thickness at each position in the width direction, a fracture surface detector 1, a burr detector 2, And a welding condition calculator 4 for calculating a laser output, a welding speed, and a supply speed of the filler wire at each position in the width direction of the butt surface based on signals from the welding condition calculator 3 and the signal from the welding condition calculator 4. A laser welding machine having a controller 5 for controlling the laser output, welding speed and filler wire supply speed according to commands, a laser transmitter 6, a laser torch running motor 7, and a filler wire supply motor 8. Composed of a body.

【0019】次に、本発明の実施例のレーザー溶接機
が、ダブルカットシャーと組み合わされて使用される場
合について、説明すると次のとおりである。
Next, a case where the laser welding machine according to the embodiment of the present invention is used in combination with a double cut shear will be described as follows.

【0020】まず、設備構成を図2の正面図により説明
すると、ダブルカットシャー101は、鋼帯の幅方向に
レール31に沿って移動可能なシャーキャリッジ32
と、このシャーキャリッジ32の上に取り付けられてい
る門型のシャーフレーム33と、このシャーフレーム3
3の上部フレーム33aに設けた昇降シリンダー34に
より、2本のガイド35に沿って昇降される上刃ホルダ
ー36と、上刃ホルダー36に装着されている上刃37
と、前記シャーキャリッジ32に設けた昇降シリンダー
38により、2本のガイド39に沿って昇降される下刃
ホルダー40と、下刃ホルダー40に装着されている下
刃41と、昇降可能なシャーホルダー42とから構成さ
れている。
First, the equipment configuration will be described with reference to the front view of FIG. 2. A double cut shear 101 is a shear carriage 32 movable along a rail 31 in the width direction of a steel strip.
A gate-shaped shear frame 33 mounted on the shear carriage 32;
An upper blade holder 36 which is raised and lowered along two guides 35 by a lifting cylinder 34 provided on the upper frame 33a of the third upper frame 33a, and an upper blade 37 mounted on the upper blade holder 36.
A lower blade holder 40 that is raised and lowered along two guides 39 by a lifting cylinder 38 provided on the shear carriage 32; a lower blade 41 mounted on the lower blade holder 40; 42.

【0021】そして、シャーキャリッジ32には、前記
シャーフレーム33に隣り合って、鋼帯同志を溶接接合
するときの裏当金43が設けられており、この裏当金4
3は昇降シリンダー44により、2本のガイド45に沿
って昇降可能に構成されている。
The back carriage 43 is provided adjacent to the shear frame 33 on the shear carriage 32 when welding the steel strips together.
Numeral 3 is configured to be able to move up and down along two guides 45 by a lifting cylinder 44.

【0022】また、裏当金43の上方には、フレーム4
6に支持された水平レール47が設けられており、ガイ
ド48を介して溶接用キャリッジ走行モーター7a(前
記レーザートーチ走行モーター7と同じ機能を発揮する
ものである)により駆動される溶接用キャリッジ49
が、この水平レール47に沿って移動可能なように配置
されている。そして、この溶接用キャリッジ49には、
集光レンズ50を内蔵したレーザートーチ51と、この
レーザートーチ51を昇降させるガイド52と、フィラ
ーワイヤー53を供給するフィラーワイヤー供給モータ
ー8aと、レーザー発振器6aと、レーザー発振器6a
から送られてきたレーザー光の方向を変えるベンダーミ
ラー54が搭載されており、裏当金43の上に置かれた
鋼帯を幅方向に溶接できるようになっている。
A frame 4 is provided above the backing metal 43.
6 is provided with a horizontal rail 47 supported by a welding carriage traveling motor 7a (having the same function as the laser torch traveling motor 7) via a guide 48.
Are arranged so as to be movable along the horizontal rail 47. The welding carriage 49 includes:
A laser torch 51 having a built-in condenser lens 50, a guide 52 for raising and lowering the laser torch 51, a filler wire supply motor 8a for supplying a filler wire 53, a laser oscillator 6a, and a laser oscillator 6a
A bender mirror 54 for changing the direction of the laser light sent from the vehicle is mounted, and a steel strip placed on the backing metal 43 can be welded in the width direction.

【0023】また、レーザー溶接時に鋼帯をクランプす
る装置は、図3の側面図に示すように、前記ダブルカッ
トシャー101を挟んで、先行鋼帯21の後端部分を上
下からクランプする先行鋼帯クランプ装置55と、後行
鋼帯22の先端部分を上下からクランプする後行鋼帯ク
ランプ装置56とから構成されている。
As shown in the side view of FIG. 3, the apparatus for clamping a steel strip at the time of laser welding comprises a preceding steel strip which clamps a rear end portion of a preceding steel strip 21 from above and below with the double cut shears 101 interposed therebetween. It is composed of a band clamp device 55 and a trailing steel band clamp device 56 for clamping the leading end of the trailing steel band 22 from above and below.

【0024】そして、先行鋼帯クランプ装置55は、先
行鋼帯21を下方で支えるクランプ台57と、このクラ
ンプ台57と相まって昇降シリンダー58を作動させて
先行鋼帯21を上方から挟み付けるクランプ59と、ク
ランプ台57の下方に接続されレール60に沿ってライ
ン方向にスライドして、先行鋼帯21の後端切断面と後
行鋼帯22の先端切断面を突き合せるためのガイド61
とから構成されている。
The preceding steel strip clamping device 55 has a clamp table 57 for supporting the preceding steel strip 21 below, and a clamp 59 for holding the preceding steel strip 21 from above by operating the elevating cylinder 58 in conjunction with the clamp table 57. And a guide 61 that is connected below the clamp table 57 and slides along the rail 60 in the line direction to abut the rear end cut surface of the preceding steel strip 21 and the front end cut surface of the subsequent steel strip 22.
It is composed of

【0025】同じように、後行鋼帯クランプ装置56
は、後行鋼帯22を下方で支えるクランプ台62と、こ
のクランプ台62と相まって昇降シリンダー63を作動
させて後行鋼帯22を上方から挟み付けるクランプ64
と、クランプ台62の下方に接続されレール65に沿っ
てライン方向にスライドして、先行鋼帯21の後端切断
面と後行鋼帯22の先端切断面を突き合せるためのガイ
ド66とから構成されている。
Similarly, the following steel strip clamping device 56
Is a clamp table 62 for supporting the succeeding steel strip 22 at a lower position, and a clamp 64 for operating the elevating cylinder 63 in conjunction with the clamp table 62 to clamp the following steel strip 22 from above.
And a guide 66 which is connected below the clamp table 62 and slides in the line direction along the rail 65 to abut the rear end cut surface of the preceding steel strip 21 and the front end cut surface of the subsequent steel strip 22. It is configured.

【0026】上述したような設備構成において、破断面
検出器1およびバリ検出器2は、図2および図3に示す
ように、ダブルカットシャー101の上刃ホルダー36
に取り付けられている。また、板厚測定器3は、図4に
示すように、先行鋼帯21の後端部測定用と後行鋼帯2
2の先端部測定用とがあり、それぞれの上部測定端子3
aおよび3bは、昇降シリンダー67aおよび67bを
介してダブルカットシャー101の上刃ホルダー36
に、またそれぞれの下部測定端子3cおよび3dは、昇
降シリンダー67cおよび67dを介してダブルカット
シャー101の下刃ホルダー40に取付けられている。
In the equipment configuration as described above, the fracture surface detector 1 and the burr detector 2 are, as shown in FIG. 2 and FIG.
Attached to. Further, as shown in FIG. 4, the sheet thickness measuring device 3 is used for measuring the rear end portion of the preceding steel strip 21 and for the following steel strip 2.
2 for measuring the tip part, and each upper measuring terminal 3
a and 3b are connected to the upper blade holder 36 of the double cut shear 101 via the elevating cylinders 67a and 67b.
The lower measuring terminals 3c and 3d are attached to the lower blade holder 40 of the double-cut shear 101 via lifting cylinders 67c and 67d.

【0027】次に、上述したレーザー溶接機がダブルカ
ットシャーと組み合わされて使用される場合の鋼帯の溶
接方法を、図2〜図5により説明する。
Next, a method of welding a steel strip when the above-described laser welding machine is used in combination with a double cut shear will be described with reference to FIGS.

【0028】 まず、先行鋼帯21の後端と後行鋼帯
22の先端が、レーザー溶接機で溶接するときの所定の
位置に位置するように移動させて、先行鋼帯21と後行
鋼帯22を停止させる。
First, the rear end of the preceding steel strip 21 and the front end of the following steel strip 22 are moved so as to be located at predetermined positions when welding with a laser welding machine. The belt 22 is stopped.

【0029】 そして、昇降シリンダー58および6
3を作動させて、クランプ59および64を下降させ、
それぞれクランプ台57および62との間で、先行鋼帯
21と後行鋼帯22をクランプする。
The lifting cylinders 58 and 6
Activate 3 to lower clamps 59 and 64,
The leading steel strip 21 and the following steel strip 22 are clamped between the clamp tables 57 and 62, respectively.

【0030】 次に、板厚測定器3の上部測定端子3
aおよび3bをそれぞれ昇降シリンダー67aおよび6
7bを作動させて下降させるとともに、下部測定端子3
cおよび3dをそれぞれ昇降シリンダー67cおよび6
7dを作動させて上昇させ、測定端子3aと測定端子3
cを先行鋼帯21の表裏面に、測定端子3bと測定端子
3dを後行鋼帯22の表裏面に接触させる。そして、そ
れぞれの板厚測定器3の零点補正をする。
Next, the upper measuring terminal 3 of the thickness measuring device 3
a and 3b are respectively moved up and down cylinders 67a and 67
7b to lower the lower measuring terminal 3
c and 3d are respectively transferred to the lifting cylinders 67c and 6c.
7d is actuated to raise the measuring terminals 3a and 3
c is brought into contact with the front and back surfaces of the preceding steel strip 21, and the measurement terminals 3 b and 3 d are brought into contact with the front and back surfaces of the subsequent steel strip 22. Then, the zero point correction of each plate thickness measuring device 3 is performed.

【0031】 次に、シャーホルダー42を上昇さ
せ、シャーキャリッジ32をレール31に沿って鋼帯の
幅方向(図2の左方向)に移動させる。このとき、板厚
測定器3がシャーキャリッジ32の移動にともなって鋼
帯の幅方向に走査する。そして、このときの上部測定端
子3aおよび下部測定端子3cのそれぞれの上下方向移
動量の和から、先行鋼帯21の幅方向各位置における板
厚が、また上部測定端子3bおよび下部測定端子3dの
それぞれの上下方向移動量の和から、先行鋼帯22の幅
方向各位置における板厚が測定できる。
Next, the shear holder 42 is raised, and the shear carriage 32 is moved along the rail 31 in the width direction of the steel strip (to the left in FIG. 2). At this time, the thickness measuring device 3 scans in the width direction of the steel strip as the shear carriage 32 moves. From the sum of the vertical movement amounts of the upper measurement terminal 3a and the lower measurement terminal 3c at this time, the plate thickness at each position in the width direction of the preceding steel strip 21 and the upper measurement terminal 3b and the lower measurement terminal 3d are determined. From the sum of the respective vertical movement amounts, the plate thickness at each position in the width direction of the preceding steel strip 22 can be measured.

【0032】 次に、シャーキャリッジ32が、先行
鋼帯21の後端および後行鋼帯22の先端の切断が可能
な位置、すなわちダブルカットシャー101の上刃37
および下刃41が、先行鋼帯21および後行鋼帯22の
上方および下方に到達したとき、シャーキャリッジ32
を停止させ、シャーホルダー42を下降させて、シャー
フレーム33を固定する。このとき、板厚測定を終了し
た板厚測定器3の上部測定端子3aおよび3bは、それ
ぞれ昇降シリンダー67aおよび67bを作動させて上
昇限まで上昇させ、下部測定端子3cおよび3dは、そ
れぞれ昇降シリンダー67cおよび67dを作動させて
下降限まで下降させる。
Next, the shear carriage 32 is located at a position where the rear end of the preceding steel strip 21 and the front end of the following steel strip 22 can be cut, that is, the upper blade 37 of the double cut shear 101.
When the lower blade 41 reaches above and below the preceding steel strip 21 and the following steel strip 22, the shear carriage 32
Is stopped, the shear holder 42 is lowered, and the shear frame 33 is fixed. At this time, the upper measuring terminals 3a and 3b of the sheet thickness measuring device 3 which has completed the sheet thickness measurement are moved up to the ascending limit by operating the lifting cylinders 67a and 67b, respectively, and the lower measuring terminals 3c and 3d are respectively moved to the lifting cylinder Activate 67c and 67d to lower to the lower limit.

【0033】 次に、図3に示すように、昇降シリン
ダー38により、下刃ホルダー40を下刃41が先行鋼
帯21および後行鋼帯22に接触するまで上昇させる。
そして、図3に示した状態の上刃ホルダー36を、図5
に示すように、昇降シリンダー34により下降させ、上
刃37と下刃41により、先行鋼帯21の後端および後
行鋼帯22の先端を切断する。
Next, as shown in FIG. 3, the lower blade holder 40 is raised by the lifting cylinder 38 until the lower blade 41 contacts the preceding steel strip 21 and the following steel strip 22.
Then, the upper blade holder 36 in the state shown in FIG.
As shown in (1), it is lowered by the lifting cylinder 34, and the rear end of the preceding steel strip 21 and the front end of the following steel strip 22 are cut by the upper blade 37 and the lower blade 41.

【0034】 次に、ガイド61をレール60に沿っ
てスライドさせ、先行鋼帯21をクランプ台57とクラ
ンプ59でクランプした状態で、所定量だけ鋼帯進行方
向に前進させる。また、ガイド66をレール65に沿っ
てスライドさせ、後行鋼帯22をクランプ台62とクラ
ンプ64でクランプした状態で、所定量だけ鋼帯進行方
向に後退させる。そして、下刃ホルダー40を昇降シリ
ンダー38により、所定量だけ下降させる。なお、上刃
ホルダー36は、切断の際に下降した状態のままであ
る。
Next, the guide 61 is slid along the rail 60, and the preceding steel strip 21 is advanced in the steel strip advancing direction by a predetermined amount while being clamped by the clamp table 57 and the clamp 59. In addition, the guide 66 is slid along the rail 65, and the trailing steel strip 22 is retracted by a predetermined amount in the traveling direction of the steel strip while being clamped by the clamp table 62 and the clamp 64. Then, the lower blade holder 40 is lowered by a predetermined amount by the lifting cylinder 38. Note that the upper blade holder 36 remains in a lowered state at the time of cutting.

【0035】 次に、シャーキャリッジ32を、レー
ル31に沿ってで説明したのと反対の方向(図2の右
方向)に移動させる。そして、シャーキャリッジ32の
移動にともない、破断面検出器1とバリ検出器2によ
り、先行鋼帯21および後行鋼帯22の幅方向各位置に
おける断面形状が検出される。
Next, the shear carriage 32 is moved along the rail 31 in the opposite direction (rightward in FIG. 2). Then, as the shear carriage 32 moves, the cross-sectional shapes of the preceding steel strip 21 and the following steel strip 22 at each position in the width direction are detected by the fracture surface detector 1 and the burr detector 2.

【0036】 シャーキャリッジ32の移動にともな
い、裏当金43が先行鋼帯21および後行鋼帯22の下
方の位置に到達したら、シャーキャリッジ32の移動を
停止する。
When the backing metal 43 reaches a position below the preceding steel strip 21 and the following steel strip 22 with the movement of the shear carriage 32, the movement of the shear carriage 32 is stopped.

【0037】まる10 次に、ガイド66をレール65に
沿ってスライドさせ、先行鋼帯21との間で所定の突き
合せ量が保持できる状態になるよう、後行鋼帯22を鋼
帯進行方向に前進させる。そして、裏当金43を昇降シ
リンダー44により上昇させ、先行鋼帯21と後行鋼帯
22の裏面に接触させる。
Next, the guide 66 is slid along the rail 65, and the following steel strip 22 is moved in the traveling direction of the steel strip so that a predetermined amount of abutment with the preceding steel strip 21 can be maintained. To move forward. Then, the backing metal 43 is raised by the elevating cylinder 44 to make contact with the back surfaces of the preceding steel strip 21 and the following steel strip 22.

【0038】まる11 次に、溶接用キャリッジ走行モー
ター7aを駆動させ、溶接用キャリッジ49をガイド4
8でガイドさせつつ水平レール47に沿って、溶接開始
位置まで移動させる。そして、レーザートーチ51は、
ガイド52により所定の焦点位置まで下降させる。そし
て、前記破断面検出器1、バリ検出器2および板厚検出
器3からの信号に基づき溶接条件演算器4が演算した、
あらかじめ設定されている標準のレーザー出力、溶接速
度およびフィラーワイヤー供給速度に対する鋼帯の幅方
向各位置における補正量が、溶接制御装置5を介してレ
ーザー発振器6a、溶接用キャリッジ走行モーター7a
およびフィラーワイヤー供給モーター8aに出力され、
先行鋼帯21と後行鋼帯22の突き合せ面が溶接され
る。
Next, the welding carriage traveling motor 7a is driven to move the welding carriage 49 to the guide 4.
The guide 8 is moved to the welding start position along the horizontal rail 47 while being guided. And the laser torch 51
The guide 52 is moved down to a predetermined focal position. Then, the welding condition calculator 4 calculated based on the signals from the fracture surface detector 1, the burr detector 2, and the plate thickness detector 3.
The correction amount at each position in the width direction of the steel strip with respect to the preset standard laser output, welding speed, and filler wire supply speed is transmitted to the laser oscillator 6a and the welding carriage traveling motor 7a via the welding control device 5.
And output to the filler wire supply motor 8a,
The butt surfaces of the preceding steel strip 21 and the following steel strip 22 are welded.

【0039】次に、本発明の実施例のレーザー溶接機
が、ロータリーシャーと組み合わされて使用される場合
について、説明すると次のとおりである。すなわち、ま
ず設備構成を図6により説明すると、ロータリーシャー
102は、ベース71と、このベース71上に取り付け
られているシャーフレーム72と、このシャーフレーム
72の上部フレーム72aに水平方向に設けられた一対
のレール73と、スクリューバー駆動モーター7b(前
記レーザートーチ走行モーター7と同じ機能を発揮する
ものである)によって回転するスクリューバー74に螺
合する螺合部を有し、この一対のレール73に沿って鋼
帯の幅方向に移動するキャリッジ75と、このキャリッ
ジ75に昇降シリンダー76により昇降可能に取り付け
られたシャーホルダー77と、このシャーホルダー77
に装着された上丸刃78aおよび下丸刃78bとから構
成されている。
Next, the case where the laser welding machine according to the embodiment of the present invention is used in combination with a rotary shear will be described as follows. That is, first, the equipment configuration will be described with reference to FIG. 6. The rotary shear 102 is provided horizontally on a base 71, a shear frame 72 mounted on the base 71, and an upper frame 72 a of the shear frame 72. It has a pair of rails 73 and a screwing portion that is screwed to a screw bar 74 that is rotated by a screw bar drive motor 7b (which has the same function as the laser torch traveling motor 7). A carriage 75 which moves in the width direction of the steel strip along the shaft, a shear holder 77 mounted on the carriage 75 so as to be able to move up and down by an elevating cylinder 76, and a shear holder 77
And an upper round blade 78a and a lower round blade 78b mounted on the lower blade.

【0040】また、レーザー溶接機を構成するものとし
ては、前記キャリッジ75に、シャーホルダー77と平
行して取り付けられた集光レンズ79を内蔵するレーザ
ートーチ79と、このレーザートーチ79を昇降させる
ためのガイド80と、レーザートーチ79の後端部分に
取り付けられ、レーザー発振器6bからのレーザー光の
方向を変えるベンダーミラー81と、図7の側面図に示
すように、フィラーワイヤー82をレーザートーチ79
の先端部分に送り込むフィラーワイヤー供給モーター8
bとが設けられている。そして、レーザートーチ79に
より、昇降シリンダー83により昇降される裏当金84
上に置かれた先行鋼帯21と後行鋼帯22の突き合せ部
を、板幅方向に溶接できるようになっている。
The laser welding machine includes a laser torch 79 having a built-in condensing lens 79 mounted on the carriage 75 in parallel with a shear holder 77, and a mechanism for raising and lowering the laser torch 79. 7, a bender mirror 81 attached to the rear end of the laser torch 79 to change the direction of the laser beam from the laser oscillator 6b, and a filler wire 82 as shown in the side view of FIG.
Wire feed motor 8 which feeds to the tip of
b. Then, the backing metal 84 raised and lowered by the lifting cylinder 83 by the laser torch 79.
The butted portion of the preceding steel strip 21 and the following steel strip 22 placed on the upper part can be welded in the sheet width direction.

【0041】また、レーザー溶接時に鋼帯をクランプす
る装置は、同じ図7の側面図に示すように、前記ロータ
リーシャー102を挟んで、先行鋼帯21の後端部分を
上下からクランプする先行鋼帯クランプ装置85と、後
行鋼帯22の先端部分を上下からクランプする後行鋼帯
クランプ装置86とから構成されている。
As shown in the side view of FIG. 7, the apparatus for clamping a steel strip at the time of laser welding includes a preceding steel strip which clamps the rear end of the preceding steel strip 21 from above and below with the rotary shear 102 interposed therebetween. It is constituted by a band clamp device 85 and a trailing steel band clamp device 86 for clamping the leading end of the trailing steel band 22 from above and below.

【0042】そして、先行鋼帯クランプ装置85は、先
行鋼帯21を下方で支えるクランプ台87と、このクラ
ンプ台87と相まって昇降シリンダー88を作動させて
先行鋼帯21を上方から挟み付けるクランプ89と、ク
ランプ台87の下方に接続されレール90に沿ってライ
ン方向にスライドして、先行鋼帯21の後端切断面と後
行鋼帯22の先端切断面を突き合せるためのガイド91
とから構成されている。
The preceding steel strip clamping device 85 comprises a clamp table 87 for supporting the preceding steel strip 21 at a lower position, and a clamp 89 for clamping the preceding steel strip 21 from above by operating the elevating cylinder 88 in conjunction with the clamp table 87. And a guide 91 which is connected below the clamp table 87 and slides in the line direction along the rail 90 to abut the rear end cut surface of the preceding steel strip 21 and the front end cut surface of the subsequent steel strip 22.
It is composed of

【0043】同じように、後行鋼帯クランプ装置86
は、後行鋼帯22を下方で支えるクランプ台92と、こ
のクランプ台92と相まって昇降シリンダー93を作動
させて後行鋼帯22を上方から挟み付けるクランプ94
と、クランプ台92の下方に接続されレール95に沿っ
てライン方向にスライドして、先行鋼帯21の後端切断
面と後行鋼帯22の先端切断面を突き合せるためのガイ
ド96とから構成されている。
Similarly, the following steel strip clamping device 86
Is a clamp table 92 for supporting the succeeding steel strip 22 at a lower position, and a clamp 94 for clamping the subsequent steel strip 22 from above by operating the elevating cylinder 93 in conjunction with the clamp table 92.
And a guide 96 that is connected below the clamp table 92 and slides in the line direction along the rail 95 to abut the rear end cut surface of the preceding steel strip 21 and the front end cut surface of the subsequent steel strip 22. It is configured.

【0044】上述したような設備構成において、破断面
検出器1およびバリ検出器2は、図6に示すように、ロ
ータリーシャー102のシャーホルダー77に水平方向
に連接した上部ホルダー97に取り付けられている。ま
た、板厚測定器3は、先行鋼帯21用と後行鋼帯22用
の2個あり、それぞれの上部測定端子3aおよび3b
は、上部ホルダー97に取り付けられた昇降シリンダー
98aおよび98bに接続されており、下部測定端子3
cおよび3dはシャーホルダー77に水平方向に連接さ
れ、前記上部ホルダー97と平行になっている下部ホル
ダー99に取り付けられた昇降シリンダー98cおよび
98dに接続されている。
In the equipment configuration as described above, the fracture surface detector 1 and the burr detector 2 are attached to an upper holder 97 connected horizontally to a shear holder 77 of a rotary shear 102 as shown in FIG. I have. Further, there are two thickness measuring devices 3 for the preceding steel strip 21 and the following steel strip 22, and the upper measuring terminals 3a and 3b, respectively.
Are connected to lifting cylinders 98a and 98b attached to the upper holder 97, and the lower measuring terminals 3
c and 3d are connected to a shear holder 77 in the horizontal direction, and are connected to lifting cylinders 98c and 98d attached to a lower holder 99 parallel to the upper holder 97.

【0045】次に、上述したレーザー溶接機がロータリ
ーシャーと組み合わされて使用される場合の鋼帯の溶接
方法を説明する。
Next, a method for welding a steel strip when the above-described laser welding machine is used in combination with a rotary shear will be described.

【0046】 まず、先行鋼帯21の後端と後行鋼帯
22の先端が、レーザー溶接機で溶接するときの所定の
位置に位置するように移動させて、先行鋼帯21と後行
鋼帯22を停止させる。
First, the rear end of the preceding steel strip 21 and the front end of the following steel strip 22 are moved so as to be located at predetermined positions when welding with a laser welding machine. The belt 22 is stopped.

【0047】 そして、昇降シリンダー88および9
3を作動させて、クランプ89および94を下降させ、
それぞれクランプ台87および92との間で、先行鋼帯
21と後行鋼帯22をクランプする。
The lifting cylinders 88 and 9
Activate 3 to lower clamps 89 and 94,
The leading steel strip 21 and the following steel strip 22 are clamped between the clamp tables 87 and 92, respectively.

【0048】 次に、昇降シリンダー76により、シ
ャーホルダー77を先行鋼帯21および後行鋼帯22が
切断可能な高さまで下降させる。同時に、図8の側面図
に示すように、板厚測定器3の上部測定端子3aおよび
3bを、それぞれ昇降シリンダー67aおよび67bを
作動させて下降させるとともに、下部測定端子3cおよ
び3dをそれぞれ昇降シリンダー67cおよび67dを
作動させて上昇させ、測定端子3aと測定端子3cを先
行鋼帯21の表裏面に、測定端子3bと測定端子3dを
後行鋼帯22の表裏面に接触させる。そして、それぞれ
の板厚測定器3の零点補正をする。
Next, the shear holder 77 is lowered by the lifting cylinder 76 to a height at which the preceding steel strip 21 and the following steel strip 22 can be cut. At the same time, as shown in the side view of FIG. 8, the upper measuring terminals 3a and 3b of the sheet thickness measuring device 3 are lowered by operating the lifting cylinders 67a and 67b, respectively, and the lower measuring terminals 3c and 3d are respectively lowered by the lifting cylinder. The measurement terminals 3a and 3c are brought into contact with the front and back surfaces of the preceding steel strip 21, and the measurement terminals 3b and 3d are brought into contact with the front and back surfaces of the succeeding steel strip 22 by operating the 67c and 67d. Then, the zero point correction of each plate thickness measuring device 3 is performed.

【0049】 次に、キャリッジ75をレール73に
沿って鋼帯の幅方向(図6の左方向)に移動させる。そ
して、図9の側面図に示すように、シャーホルダー77
に装着された上丸刃78aおよび下丸刃78bにより、
先行鋼帯21の後端部および後行鋼帯22の先端部を切
断する。
Next, the carriage 75 is moved along the rail 73 in the width direction of the steel strip (to the left in FIG. 6). Then, as shown in the side view of FIG.
By the upper round blade 78a and the lower round blade 78b attached to the
The rear end of the preceding steel strip 21 and the front end of the following steel strip 22 are cut.

【0050】このような鋼帯の切断と同時に、前記図8
に示した状態で、シャーホルダー77に取り付けられた
破断面検出器1およびバリ検出器2により、鋼帯21お
よび22の切断面形状を、板厚測定器3により鋼帯21
および22の幅方向各位置の板厚を検出する。
At the same time as the cutting of the steel strip, FIG.
In the state shown in (1), the cut surfaces of the steel strips 21 and 22 are determined by the fracture surface detector 1 and the burr detector 2 attached to the shear holder 77, and the steel strip 21 is measured by the plate thickness measuring device 3.
And 22 are detected at each position in the width direction.

【0051】 切断が終了すると、昇降シリンダー7
6により、シャーホルダー77を上昇限まで上昇させ
る。そして、ガイド96をレール95に沿ってライン方
向に移動させ、後行鋼帯22を鋼帯進行方向に進めて、
先行鋼帯21の切断面と後行鋼帯22の切断面との間隔
が、レーザー溶接するときの所定の間隙量になるように
する。
When the cutting is completed, the lifting cylinder 7
By 6, the shear holder 77 is raised to the upper limit. Then, the guide 96 is moved in the line direction along the rail 95, and the following steel strip 22 is advanced in the steel strip traveling direction,
The gap between the cut surface of the preceding steel strip 21 and the cut surface of the subsequent steel strip 22 is set to a predetermined gap amount at the time of laser welding.

【0052】 次に、レーザートーチ79を、ガイド
80により所定の溶接位置まで下降させる。同時に、ス
クリューバー駆動モーター7bを駆動させて、スクリュ
ーバー74を回転させ、スクリューバー74に螺合して
いるシャーホルダー77を鋼帯の幅方向(図6の右方
向)に進めて、レーザートーチ79を溶接開始点に位置
させる。
Next, the laser torch 79 is lowered by the guide 80 to a predetermined welding position. At the same time, the screw bar drive motor 7b is driven to rotate the screw bar 74, and the shear holder 77 screwed to the screw bar 74 is advanced in the width direction of the steel strip (to the right in FIG. 6), and the laser torch is used. Position 79 at the welding start point.

【0053】 そして、前記破断面検出器1、バリ検
出器2および板厚検出器3からの信号に基づき溶接条件
演算器4が演算した、あらかじめ設定されている標準の
レーザー出力、溶接速度およびフィラーワイヤー供給速
度に対する鋼帯の幅方向各位置における補正量が、溶接
制御装置5を介してレーザー発振器6b、スクリューバ
ー駆動モーター7bおよびフィラーワイヤー供給モータ
ー8bに出力され、先行鋼帯21と後行鋼帯22の突き
合せ面が溶接される。
A standard laser output, welding speed and filler set in advance, calculated by the welding condition calculator 4 based on signals from the fracture surface detector 1, the burr detector 2, and the plate thickness detector 3. The correction amount at each position in the width direction of the steel strip with respect to the wire supply speed is output to the laser oscillator 6b, the screw bar drive motor 7b and the filler wire supply motor 8b via the welding control device 5, and the leading steel strip 21 and the following steel The butted surfaces of the band 22 are welded.

【0054】いずれの切断機構の場合にも、破断面検出
器1としては、例えば、ヘリウムネオンレーザー光を利
用した形状検出器が用いられ、切断面と破断面でのレー
ザー光反射角度が変化することを利用して、破断面率を
検出するようにしている。
In any of the cutting mechanisms, as the fracture surface detector 1, for example, a shape detector using helium neon laser light is used, and the laser light reflection angle between the cut surface and the fracture surface changes. Utilizing this fact, the fracture surface ratio is detected.

【0055】また、CCDカメラを用いて、切断面と破
断面の濃淡の違いを利用して、画像処理することで、破
断面率を検出するようにしてもよい。
Further, by using a CCD camera and performing image processing using the difference in shading between the cut surface and the fracture surface, the fracture surface ratio may be detected.

【0056】また、板厚測定器3は、マグネスケールを
用いた変位計を利用し、先端を円筒形にして、幅方向に
走査しやすくしたものを用いればよい。そして、これを
鋼帯を挟んで上下に配置し、板幅方向に走査するときの
上下マグネスケールの変位により、板厚を測定するよう
にすればよい。板厚測定器3は実施例では、接触式のも
のを用いているが、放射線を用いた非接触式の板厚測定
器を使用してもよい。
The thickness measuring device 3 may use a displacement meter using a magnescale, the tip of which is cylindrical, and which is easy to scan in the width direction. Then, these may be arranged vertically with the steel strip interposed, and the thickness of the sheet may be measured by the displacement of the upper and lower magnescales when scanning in the sheet width direction. Although the contact type is used as the thickness measuring device 3 in the embodiment, a non-contact type thickness measuring device using radiation may be used.

【0057】また、バリの評価としては、前記レーザー
光の反射角を利用して板厚方向に走査したとき、反射光
が発生しないところを板厚端部として、バリを含んだ見
かけの板厚を測定し、この板厚から板厚測定器3により
測定した真の板厚を差し引くことにより、幅方向各位置
でのバリの大きさを評価することができる。
The burrs were evaluated by using the reflection angle of the laser beam in the direction of the plate thickness where the reflected light was not generated, and where the reflected light was not generated, the plate thickness end was taken as the apparent plate thickness including the burrs. Is measured, and the true plate thickness measured by the plate thickness measuring device 3 is subtracted from the plate thickness, whereby the size of the burr at each position in the width direction can be evaluated.

【0058】また、CCDカメラでの画像処理で、バリ
を含んだ見かけの板厚を測定してもよい。
The apparent thickness including burrs may be measured by image processing with a CCD camera.

【0059】次に、レーザー出力、溶接速度およびフィ
ラーワイヤー供給速度の制御例を説明する。
Next, an example of controlling the laser output, welding speed and filler wire supply speed will be described.

【0060】(1)切断刃が正常である場合 図10(a)に示すように、切断刃が正常でも、鋼帯2
1または22の両板端で板厚が減少しているので、溶け
込み過多によるブローホール発生を防止するため、図1
0(b)のグラフに示すように、両板端部において、レ
ーザー出力を下げるとともに、溶接速度を上げる。な
お、図10(a)において、符号21bまたは22bは
切断面、符号21cまたは22cは破断面、点線で示し
た符号21dまたは22dはバリである(図11および
図12においても、同一符号で表す)。
(1) When the Cutting Blade is Normal As shown in FIG.
Since the plate thickness is reduced at both plate ends 1 and 22, in order to prevent the occurrence of blow holes due to excessive penetration, FIG.
As shown in the graph of 0 (b), the laser output is reduced and the welding speed is increased at both plate ends. In FIG. 10A, reference numeral 21b or 22b is a cut surface, reference numeral 21c or 22c is a fractured surface, and reference numerals 21d or 22d shown by dotted lines are burrs (the same reference numerals are used in FIGS. 11 and 12). ).

【0061】(2)切断刃の摩耗がやや進行した場合 図11(a)に示すように、切断刃の摩耗がやや進行
し、破断面の割合が増してきた場合、溶け込み過多を防
止するため、図11(b)のグラフに示すように、両板
端部において、(1)の場合よりもレーザー出力を下げ
るとともに、フィラーワイヤー供給速度を上げる。特に
鋼帯両端部は、中央部に比較して破断面21c(22
c)の比率が大きくなるため、両端部でのフィラーワイ
ヤー供給速度をさらに上げる。一方、良好な溶け込みを
得るため、溶接速度は下げる。
(2) When the wear of the cutting blade is slightly advanced As shown in FIG. 11A, when the wear of the cutting blade is slightly advanced and the ratio of the fracture surface is increased, in order to prevent excessive penetration. As shown in the graph of FIG. 11B, at both ends of the plate, the laser output is decreased and the filler wire supply speed is increased as compared with the case of (1). In particular, both ends of the steel strip have a fracture surface 21c (22
Since the ratio of c) increases, the filler wire supply speed at both ends is further increased. On the other hand, to obtain good penetration, the welding speed is reduced.

【0062】(3)切断刃の摩耗が大きく進行し、バリ
が多く発生した場合 図12(a)に示すように、切断刃の摩耗が大きく進行
し、バリ21d(22d)の発生量が多くなったときに
は、板厚方向裏面側のギャップが極端に大きくなる。し
たがって、図12(b)のグラフに示すように、レーザ
ー出力を大きく下げ、フィラーワイヤー供給速度を上げ
る。特に両端部では、ブローホールが発生しやすいた
め、フィラーワイヤー供給速度を急激に上げて、フィラ
ーワイヤーの供給量を大きくする。一方で溶け込みを良
好とするため、溶接速度を下げる。
(3) When the wear of the cutting blade progresses greatly and a lot of burrs are generated As shown in FIG. 12A, the wear of the cutting blade progresses greatly and a large amount of burrs 21d (22d) are generated. When this happens, the gap on the back side in the thickness direction becomes extremely large. Therefore, as shown in the graph of FIG. 12B, the laser output is greatly reduced, and the filler wire supply speed is increased. In particular, since blowholes are easily generated at both ends, the filler wire supply speed is rapidly increased to increase the supply amount of the filler wire. On the other hand, to improve the penetration, the welding speed is reduced.

【0063】本発明のレーザー溶接機は、上記のように
して、ブローホールの発生を防止しつつ、裏面側のビー
ド形成も十分に行うことができる。
As described above, the laser welding machine of the present invention can sufficiently form beads on the back side while preventing the occurrence of blow holes.

【0064】図13は、本発明のレーザー溶接機により
溶接した溶接部の溶接強度を、その指標として使用され
る繰返し曲げ回数(溶接割れに至るまでの曲げ回数)で
示したものであり、従来の溶接機で溶接した場合に比較
して、倍近く繰返し曲げ回数が向上していることが分か
る。
FIG. 13 shows the welding strength of the welded portion welded by the laser welding machine according to the present invention in terms of the number of times of repeated bending (the number of times of bending up to weld cracking) used as an index. It can be seen that the number of times of repeated bending is improved by almost twice as compared with the case of welding with the welding machine of No. 1.

【0065】また、図14は実際の圧延ラインにおける
溶接部の月当りの破断回数を、従来と本発明の場合とで
比較して示したグラフである。この図から明らかなよう
に、本発明により、月当りの溶接部の破断回数は従来に
比較して1/3程度に低下しており、本発明が大きな効
果をもたらしていることが分かる。
FIG. 14 is a graph showing the number of breaks per month of a welded portion in an actual rolling line in comparison with the conventional case and the case of the present invention. As is apparent from this figure, the number of fractures of the welded portion per month is reduced to about 1/3 as compared with the conventional example according to the present invention, and it is understood that the present invention has a great effect.

【0066】[0066]

【発明の効果】本発明により、突き合わせ面の断面性状
に応じて最適な溶接条件で溶接することができるので、
溶接欠陥発生の度合が低下し、鋼帯破断によるライント
ラブルが減少した。
According to the present invention, welding can be performed under optimum welding conditions according to the cross-sectional properties of the butt surface.
The degree of occurrence of welding defects was reduced, and line troubles due to steel strip fracture were reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例のレーザー溶接機の構成を示す
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a laser welding machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例のレーザー溶接機をダブルカッ
トシャーと組み合わせて使用する場合のレーザー溶接機
とダブルカットシャーの設備構成との相対位置関係を示
す正面図である。
FIG. 2 is a front view showing the relative positional relationship between the laser welder and the equipment configuration of the double cut shear when the laser welder of the embodiment of the present invention is used in combination with a double cut shear.

【図3】クランプ装置の側面図である。FIG. 3 is a side view of the clamp device.

【図4】板厚検出器の細部詳細を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing details of the thickness detector;

【図5】ダブルカットシャーで先行鋼帯の後端と後行鋼
帯の先端を同時に切断した状態を示す側面図である。
FIG. 5 is a side view showing a state where a rear end of a preceding steel strip and a front end of a following steel strip are simultaneously cut by a double cut shear.

【図6】本発明の実施例のレーザー溶接機をロータリー
シャーと組み合わせて使用する場合のレーザー溶接機と
ロータリーシャーの設備構成と相対位置関係を示す正面
図である。
FIG. 6 is a front view showing the equipment configuration and the relative positional relationship between the laser welding machine and the rotary shear when the laser welding machine according to the embodiment of the present invention is used in combination with a rotary shear.

【図7】フィラーワイヤー供給モーター部分とクランプ
装置を示す側面図である。
FIG. 7 is a side view showing a filler wire supply motor portion and a clamp device.

【図8】板厚検出器の細部詳細を示す側面図である。FIG. 8 is a side view showing the details of the thickness detector.

【図9】ロータリーシャーで先行鋼帯の後端と後行鋼帯
の先端を同時に切断した状態を示す側面図である。
FIG. 9 is a side view showing a state in which a rear end of a preceding steel strip and a front end of a following steel strip are simultaneously cut by a rotary shear.

【図10】切断刃が正常な場合の切断状態を示す説明図
であり、(a)は突き合わせ面の断面性状を示す鋼帯の
幅方向断面図であり、(b)は幅方向各位置の断面性状
の変化に対応したレーザー出力、溶接速度およびフィラ
ーワイヤー供給速度の変化を示すグラフである。
10A and 10B are explanatory diagrams showing a cutting state when a cutting blade is normal, (a) is a cross-sectional view of a steel strip in a width direction showing a cross-sectional property of a butt surface, and (b) is a diagram of each position in a width direction. It is a graph which shows the change of laser output, welding speed, and filler wire supply speed corresponding to the change of cross-sectional property.

【図11】切断刃の摩耗がやや進行した場合の切断状態
を示す説明図であり、(a)は突き合わせ面の断面性状
を示す鋼帯の幅方向断面図であり、(b)は幅方向各位
置の断面性状の変化に対応したレーザー出力、溶接速度
およびフィラーワイヤー供給速度の変化を示すグラフで
ある。
11A and 11B are explanatory diagrams showing a cutting state when wear of the cutting blade has slightly progressed, in which FIG. 11A is a cross-sectional view of a steel strip showing a cross-sectional property of a butt surface, and FIG. It is a graph which shows the change of the laser output, welding speed, and filler wire supply speed corresponding to the change of the cross-sectional property of each position.

【図12】切断刃の摩耗が大きく進行し、バリが多く発
生した場合の切断状態を示す説明図であり、(a)は突
き合わせ面の断面性状を示す鋼帯の幅方向断面図であ
り、(b)は幅方向各位置の断面性状の変化に対応した
レーザー出力、溶接速度およびフィラーワイヤー供給速
度の変化を示すグラフである。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a cutting state in a case where wear of a cutting blade has greatly progressed and a lot of burrs have occurred, and FIG. 12 (a) is a cross-sectional view in a width direction of a steel strip showing a cross-sectional property of a butt surface; (B) is a graph showing changes in laser output, welding speed, and filler wire supply speed corresponding to changes in cross-sectional properties at various positions in the width direction.

【図13】本発明の場合と従来の場合とを比較した繰り
返し曲げ回数のグラフである。
FIG. 13 is a graph of the number of times of repeated bending comparing the case of the present invention and the conventional case.

【図14】本発明の場合と従来の場合とを比較した月当
りの破断回数のグラフである。
FIG. 14 is a graph of the number of breaks per month comparing the case of the present invention and the conventional case.

【図15】切断面の性状を示す説明図であり、(a)は
切断刃が性状な場合、(b)は切断刃が摩耗した場合を
示す。
FIGS. 15A and 15B are explanatory diagrams showing properties of a cut surface, where FIG. 15A shows a case where the cutting blade is a property, and FIG. 15B shows a case where the cutting blade is worn.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 破断面検出器 2 バリ検出器 3 板厚測定器 4 溶接条件演算器 5 制御器 6 レーザー発信器 7 レーザートーチ走行モーター 8 フィラー供給モータ 9 レーザー溶接機 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fracture surface detector 2 Burr detector 3 Plate thickness measuring device 4 Welding condition calculator 5 Controller 6 Laser transmitter 7 Laser torch running motor 8 Filler supply motor 9 Laser welding machine

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−118417(JP,A) 特開 平2−147186(JP,A) 特開 平3−5089(JP,A) 特開 平3−13289(JP,A) 特開 平3−133587(JP,A) 実開 平2−11685(JP,U) 特公 平4−42077(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 26/00 - 26/26 B21C 47/26 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-60-118417 (JP, A) JP-A-2-147186 (JP, A) JP-A-3-5089 (JP, A) JP-A-3- 13289 (JP, A) JP-A-3-133587 (JP, A) JP-A-2-11685 (JP, U) JP-B-4-42077 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B23K 26/00-26/26 B21C 47/26

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 先行金属ストリップの後端部と後行金属
ストリップの先端部とを切断した後お互いの切断面を突
き合わせ、レーザートーチを該突き合せ部に沿って走行
させてレーザー溶接するレーザー溶接機において、金属
ストリップの突き合せ面幅方向各位置における破断面の
面積率を把握する破断面検出器と、該幅方向各位置にお
けるバリ発生度合を検出するバリ検出器と、該幅方向各
位置での板厚を測定する板厚測定器と、前記の破断面検
出器、バリ検出器および板厚測定器からの信号によりレ
ーザー出力、溶接速度およびフィラーワイヤーの供給速
度を演算する演算器と、該演算器からの指令により前記
レーザー出力、溶接速度およびフィラーワイヤーの供給
速度を制御する制御器と、を有することを特徴とするレ
ーザー溶接機。
1. A laser welding method in which a rear end of a preceding metal strip and a front end of a following metal strip are cut, but the cut surfaces thereof are butted, and a laser torch is run along the butted portion to perform laser welding. In the machine, a fracture surface detector for grasping the area ratio of the fracture surface at each position in the width direction of the butting surface of the metal strip, a burr detector for detecting the degree of burr occurrence at each position in the width direction, and each position in the width direction A thickness measuring device for measuring the thickness of the plate, and a calculator for calculating a laser output, a welding speed and a supply speed of the filler wire by a signal from the fracture surface detector, the burr detector and the thickness measuring device, A controller for controlling the laser output, the welding speed, and the supply speed of the filler wire in accordance with a command from the arithmetic unit.
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