JP3397922B2 - 移動鋼板の接合方法および装置 - Google Patents

移動鋼板の接合方法および装置

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04Steel or steel alloys

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  • Intermediate Stations On Conveyors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は移動する鋼板の先行鋼板
後端部とこれに続く後行鋼板先端部を接合する移動鋼板
の接合方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】鋼材の熱間圧延では、特に鋼材のフロン
トとテール部の所謂非定常部の無張力による擦り傷と形
状不良、スレッディング速度による板幅・厚不良、加速
による温度不良と表面品位不良等によって発生する注文
歩留の悪化、また不良部除去作業、精整通板作業をでき
るだけ少なくするため、近年複数の熱間圧延用長尺鋼材
を順次接合し、連続して所定の速度で圧延処理する所謂
連続熱間圧延方法が試みられている。
【0003】この連続熱間圧延方法は、連続式熱間圧延
機に供給する粗熱間圧延済みの鋼材または、高温薄肉連
続鋳造鋳片(フラットまたはコイル状)等の熱間圧延用
長尺鋼材を事前に先端と後端部を、フライングクロップ
シャーにて切断すると共に、鋼材間の後端切断面と先端
切断面の全域又は一部を溶接接合処理し、多数の熱間圧
延用長尺鋼材を順次同一圧延スケジュールで、或いは複
数のスケジュールを連続的にリレー変更しながら熱間圧
延し、圧延後分割切断し複数台の巻き取り機で交互に巻
き取り処理するものである。
【0004】前記溶接接合手段としては、突き合わせ電
気溶接、圧着接合、レーザー溶接接合等が検討されてい
る。また、この接合に際しては、先行圧延鋼材の後端部
が圧延される前に後行圧延鋼材の先端部を接合させるた
め、接合所要時間中の先行圧延鋼材の後端部移動区間を
熱間圧延装置の入側に確保して走間接合するか、該移動
区間長さ以上のループ量が確保できるルーパーを該入側
に設けて、定位置接合するかを、選択している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記定位置接合は、ル
ーパーの機能として熱間鋼材の厚みが極く薄物に限られ
る。しかも最初の圧延鋼材のルーパー内通板が雑であ
り、且つ、通板速度に限界があるため熱間圧延速度がこ
れで大きく拘束される。また、前記走間接合は、レーザ
ー接合法の開発によって、走間域を短縮化されるが、走
間接合方法と装置は、高温鋼材の保持、周期移動、接合
機の横断走行、リターン機能等多くの機能が必要となり
実践化が極めて困難であった。本発明は、鋼材の厚みに
制約されることなく迅速且つ確実に走間接合することが
できる方法と装置を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するためになされたもので、その要旨とするところは、
移動する鋼板の端面を接合するに際し、走行台車により
移動鋼板と同調しつつ移動する固定側クランプ装置によ
、先行鋼板後端部を上下から挟んで先行鋼板後端部の
形状不良部を矯正しつつクランプ状態で待機せしめて置
き、次いで前記走行台車上で前後進する移動側クランプ
装置により、後行鋼板先端部を上下から挟んで後行鋼板
先端部の形状不良部を矯正しつつクランプ状態で前進さ
せて先行鋼板後端部端面に後行鋼板先端部端面を押し付
け、この状態を保持しつつレーザ溶接機を鋼板の幅方向
に移動させて、先行鋼板の後端と後行鋼板の先端との接
合を行うことを特徴とする移動鋼板の接合方法にある。
ここにおいて、2台のレーザ溶接機でほぼ同時に、鋼板
を幅方向の側辺部と中央部から同一方向に溶接を開始す
ることも特徴とする。
【0007】また、移動する鋼板の端面を接合する装置
において、鋼板移動方向に前後進できる機能を有した走
行台車上に設けられ、先行鋼板後端部を上下から挟んで
先行鋼板後端部の形状不良部を矯正しつつクランプする
固定側クランプ装置と、前記走行台車上に設けた前後進
機構を介して設けられ、後行鋼板先端部を上下から挟ん
で後行鋼板先端部の形状不良部を矯正しつつクランプす
る移動側クランプ装置と、クランプされた鋼板の先・後
行鋼板の端面押し付け部に沿って移動して溶接するレー
ザ溶接装置からなることを特徴とする移動鋼板の接合装
置にある。ここにおいて、複数台のレーザ溶接機を有し
たことも特徴とする。
【0008】
【作用および実施例】本発明装置を図1〜図3に示した
実施例に基づいて説明する。矢印Aは鋼板Sのライン進
行方向を示す。本装置はレーザ溶接装置10と鋼板クラ
ンプ装置(固定側クランプ部20、移動側クランプ部3
0)とこれら装置を鋼板移送方向に前・後進させる自走
台車40とからなる。
【0009】該鋼板クランプ装置は、移動する鋼板S1
の後端部をクランプする固定側クランプ部20と、後続
して移動する鋼板S2の先端部をクランプし、鋼板移送
方向に移動できる移動側クランプ部30とからなる。
【0010】固定側クランプ部20は、自走台車40に
一体的にフレーム21で固定された下部固定ダイス22
と、上部移動ダイス23から構成され、上部移動ダイス
23は2台の油圧シリンダー27a、27bの作動によ
り、フレーム21にガイドされ上下に昇降できる。
【0011】一方移動側クランプ部30は、自走台車4
0のガイドレール46でガイドされ移動するフレーム3
1と、ガイド面を転がる車輪35と、ガイドに沿ってフ
レーム31を押す2台の油圧シリンダー36a、36b
と、下部固定ダイス32と、上部移動ダイス33から構
成され、上部移動ダイス33は2台の油圧シリンダー3
7a、37bの作動により、フレーム31にガイドされ
上下に昇降できる。
【0012】各ダイスは鋼板幅方向全長をカバーするの
は勿論のこと、鋼板長手方向(鋼板移送方向)にも所定
の長さを保有しており、鋼板をクランプする他に、下部
固定ダイス22、32上に位置した鋼板Sを、上部移動
ダイス23、33を降下することにより、上、下ダイス
間で鋼板Sを挟み込み、鋼板を押圧し形状不良部(曲が
り、反り等)を矯正できる機能をも有する。
【0013】レーザ溶接装置10はレーザビーム投射ヘ
ッド11、横行用リニアガイド12、横行用スクリュー
ネジ(図示せず)、横行用モータ14、及び倣い用リニ
アガイド15、倣い用スクリューネジ(図示せず)、倣
い用モータ17から構成され、鋼板Sの幅方向及び鋼板
移送方向に移動可能である。また該レーザ溶接装置10
は鋼板の幅方向中心部を境にして、幅方向それぞれ片側
(中央部はオーバラップできる)を溶接する2台の溶接
機10a、10bからなり、該溶接機10a、10bは
鋼板幅方向の切断を行う機能をも有する。
【0014】なお本発明装置において、溶接装置は2台
の溶接機の例について説明したが、溶接すべき鋼板の板
幅の広さにより、複数台の溶接機を設置することも勿論
可能で、台数が多くなればそれだけ溶接時間の短縮に寄
与することは云うまでもないことである。
【0015】自走台車40は門型の形状をなし、鋼板移
送ラインAを跨ぎ移送ラインに平行に両サイドに設けら
れたレール45上を、走行モータ43、減速機(図示せ
ず)により、鋼板移送方向に前・後進できる。該自走台
車40上には前記レーザ溶接装置10と鋼板クランプ装
置20、30が門形フレーム41を介して保持設置され
ており、先行鋼板S1と同調して、鋼板移送方向に移動
する。
【0016】このような構成をとる本発明装置におい
て、移動鋼板の接合方法について説明すると、先ず、先
行鋼板S1が搬送され、クランプ部を通過しその鋼板後
端部が、固定側クランプ部20に到達すると、該クラン
プ装置20の上部移動ダイス23が上方より降下し、下
部に位置する固定ダイス22との間で鋼板S1を挟持す
る。このとき鋼板S1の後端部の形状不良(曲がり、反
り)個所をプレス力により矯正し、この後、このクラン
プ状態で後続鋼板S2が到着するまで待機する。
【0017】この状態で後行鋼板S2が搬送され、その
鋼板S2先端部が移動側クランプ部30に達すると、該
クランプ装置30の上部移動ダイス33が上方より降下
し、下部に位置する固定ダイス32との間で鋼板S2を
挟持する。このとき鋼板S2の先端部の形状不良部分
(曲がり、反り)をプレス機能により矯正する。その後
接合用シリンダー36を作動させ、移動側クランプ装置
30を前方へ移動し、後行鋼板S2の先端部を先行鋼板
S1の後端部に押し付け両者を圧接させる。
【0018】このような状態で溶接機10を作動させ該
圧接部の全部または一部を適宜に、溶接するものである
が、前述のように溶接機10は鋼板の溶接ラインを挟ん
で、2台設置されており鋼板の幅方向の所定の2個所か
ら溶接をスタートする。例えば、1台は鋼板の幅方向の
側辺部から、他の1台は鋼板の幅方向中央部から、ほぼ
同時に同一方向に向かって溶接を行うと、ほぼ同一時期
に溶接を終了せしめる。
【0019】かくのごとき動作を採ることにより、鋼板
の幅方向の溶接に要する時間を、ほぼ1/2に短縮する
ことができる。これらの動作は、鋼板を移送中に行うも
ので、自走台車40は先行鋼板の移送速度に同調して移
動するので、鋼板の移送を中断することなく実施でき
る。溶接が完了すると先行・後行の鋼板S1、S2を、
クランプしているクランプ装置20、30を開き、鋼板
をクランプ装置から開放することにより、接合された鋼
板S1、S2を次工程へと搬送する。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、鋼板端部の形状不良部
の矯正がクランプ時に行うことができ、形状不良による
不完全溶接を防ぎ、高精度の接合を行うことができ、ま
た溶接を同時に2台の溶接機で行うことにより溶接時間
の短縮が図られる等、移動中の鋼板の溶接作業が迅速に
行うことができるので鋼板接合に多大の効果をもたらす
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の概略構成を示す側面図
【図2】本発明装置の概略構成を示す正面図
【図3】本発明の溶接装置を示す平面図
【符号の説明】
10 レーザ溶接装置 11 レーザビーム投射ヘッド 12 横行用リニアガイド 14 横行用モータ 15 倣い用リニアガイド 17 倣い用モータ 20 固定側クランプ部 21 フレーム 22 下部固定ダイス 23 上部移動ダイス 27 油圧シリンダー 30 移動側クランプ部 31 フレーム 32 下部固定ダイス 33 上部移動ダイス 35 車輪 36 油圧シリンダー 37 油圧シリンダー 40 自走台車 41 門形フレーム 43 走行用モータ 45 レール 46 ガイドレール A ライン進行方向 S 鋼板 S1 先行鋼板 S2 後行鋼板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 明石 透 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本 製鐵株式会社 大分製鐵所内 (56)参考文献 特開 平8−117812(JP,A) 特開 平5−23707(JP,A) 特開 平3−114686(JP,A) 国際公開94/16838(WO,A1)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 移動する鋼板の端面を接合するに際し、
    走行台車により移動鋼板と同調しつつ移動する固定側ク
    ランプ装置により、先行鋼板後端部を上下から挟んで先
    行鋼板後端部の形状不良部を矯正しつつクランプ状態で
    待機せしめて置き、次いで前記走行台車上で前後進する
    移動側クランプ装置により、後行鋼板先端部を上下から
    挟んで後行鋼板先端部の形状不良部を矯正しつつクラン
    プ状態で前進させて先行鋼板後端部端面に後行鋼板先端
    部端面を押し付け、この状態を保持しつつレーザ溶接機
    を鋼板の幅方向に移動させて、先行鋼板の後端と後行鋼
    板の先端との接合を行うことを特徴とする移動鋼板の接
    合方法。
  2. 【請求項2】 2台のレーザ溶接機でほぼ同時に、鋼板
    を幅方向の側辺部と中央部から同一方向に溶接を開始す
    ることを特徴とする請求項1記載の移動鋼板の接合方
    法。
  3. 【請求項3】 移動する鋼板の端面を接合する装置にお
    いて、鋼板移動方向に前後進できる機能を有した走行台
    車上に設けられ、先行鋼板後端部を上下から挟んで先行
    鋼板後端部の形状不良部を矯正しつつクランプする固定
    側クランプ装置と、前記走行台車上に設けた前後進機構
    を介して設けられ、後行鋼板先端部を上下から挟んで後
    行鋼板先端部の形状不良部を矯正しつつクランプする移
    動側クランプ装置と、クランプされた鋼板の先・後行鋼
    板の端面押し付け部に沿って移動して溶接するレーザ溶
    接装置からなることを特徴とする移動鋼板の接合装置。
  4. 【請求項4】 複数台のレーザ溶接機を有したことを特
    徴とする請求項3記載の移動鋼板の接合装置。
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