JP5200462B2

JP5200462B2 - 溶接機、および、金属帯の溶接監視方法、溶接方法、製造方法

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Publication number: JP5200462B2
Application number: JP2007233734A
Authority: JP
Inventors: 廣幸横田; 重行相澤
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2007-09-10
Filing date: 2007-09-10
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2027-09-10
Also published as: JP2009061493A

Description

本発明は、溶接機、および、金属帯の溶接監視方法、溶接方法、製造方法に関する。

例えば、図８に示す連続焼鈍ライン、図９に示す連続めっきライン、図１０に示す酸洗ラインなどに代表される、鋼帯などの金属帯の連続処理ラインでは、その入側で金属帯を溶接し、焼鈍、めっき、酸洗などの処理を間断なく連続的に行うことで高い生産性を確保している。

以下、金属帯の溶接に関して、特許文献１の一部を引用しつつ、今少し詳しく説明する。

図１１は、連続処理ラインの巻き出しリール（ペイオフリ−ル）から溶接機までの部分を拡大して示したものの一例である。

二台のペイオフリ−ル３，４が設置され、一方のリ−ル３から巻き出された金属帯２ａが、図１１では図示していないが、連続処理のための装置、特許文献１の場合でいえば、めっき浴に連続送給されるようになっている。

先行金属帯２ａの巻き出しが終了すると、他方のリ−ル４から後続金属帯２ｂが巻き出されるようになっている。めっき浴とペイオフリ−ル３，４との間の連続処理ライン上には、溶接機１０が設置され、先行金属帯２ａの尾端部に後続金属帯２ｂの先端部が溶接されるようになっている。

溶接機１０には、特許文献１の場合でいえば、電極溶接とかフラッシュバット溶接とか呼ばれる溶接を行う、ナロ−ラップシ−ム溶接機が用いられている。

先行金属帯２ａは、１対のロ−ル６により、上方のパスラインを通過するように搬送される。

後続金属帯２ｂは、下方のパスラインを通過するように搬送される。

なお、剪断機５が溶接機１０及びペイオフリ−ル３，４の間にそれぞれ設けられ、金属帯が剪断されるようになっている。

このほか、図１１では図示していないが、多くの場合、矢印で示す金属帯の搬送方向に見て、溶接機１０のすぐ下流側に、ノッチャーと呼ばれる、金属帯の溶接部の両幅端部を略半月状に切り落とす装置が設置される。

図１２及び図１３に示すように、溶接機１０は１対のクランプ１２及び１対のシャ−１８を内部に備えている。

矢印で示す金属帯の搬送方向に見て、上流側のクランプ１２には、シリンダ１３のロッド１４が連結されている。

同下流側のクランプ１２には、レバ−１６が連結され、支軸１５を介してレバ−１６はシリンダ１３のロッド１４に連結されている。レバ−１６は、支軸１０１を中心に揺動するようになっている。

次に、図１４のフロ−チャ−トを参照しながら先行金属帯２ａに後続金属帯２ｂを接続する場合について説明する。

第１ペイオフリ−ル３のコイル残量が少なくなると、剪断機５で先行金属帯２ａを剪断し、先行金属帯２ａの尾端部を溶接機１０内に搬送する（工程４１）。

次いで、第２ペイオフリ−ル４から後続金属帯２ｂの先端部を溶接機１０内に搬送する（工程４２）。

先行金属帯２ａの尾端部を下流側クランプ１２でクランプ（把持）する（工程４４）。

一方、後続金属帯２ｂの先端部が溶接機内を通過したことを検知すると、後続金属帯２ｂの先端部を上流側クランプ１２でクランプ（把持）する（工程４６）。

次いで、先の図１２に示したように、先行金属帯２ａの尾端部２ｃおよび後続金属帯２ｂの先端部２ｄを各シャ−１８でそれぞれ剪断して切り落とし、対向する両者の端部を揃える（工程４８）。

図１３に示すように、下流側シリンダ１３のロッド１４を突出させ、先行金属帯２ａの尾端部を上方に若干量持ち上げるようにチルト（傾動）させる（工程４９）。

一方、上流側シリンダ１３のロッド１４を突出させ、後続金属帯２ｂの先端部を前進させ、先行金属帯２ａの尾端部と後続金属帯２ｂの先端部をラップ（チルト（傾動）させた先行金属帯２ａを水平に復帰させたときに重なり代ができるようにすること）させる（工程５０）。

そして、チルト（傾動）させた先行金属帯２ａを水平に復帰させ、溶接予定線１１にて先行金属帯２ａの尾端部を後続金属帯２ｂの先端部に重ね合わせる（工程５２）。

次いで、両クランプ電極に通電し、先行金属帯２ａの尾端部と後続金属帯２ｂの先端部の両者をシ−ム溶接する（工程５３）。

溶接完了後、各クランプ１２を解除し（工程５４）、実質的に一直線に接続された金属帯２ａ，２ｂを下流側へ搬送し、連続めっき処理する。

なお、かっこで囲った（工程４３）、（工程４５）、（工程４７）、（工程５１）は、特許文献１に係る発明のポイントとなる動作であり、後述する。

ところで、従来から、金属帯の連続処理ラインでの溶接においては、先行金属帯の幅中心線と後続金属帯の幅中心線が、ラインの長手方向に伸びる幅中心線に対して、ある角度をもってずれてしまったまま溶接される結果、両者が接続部で折れ曲がって溶接され、所謂「くの字」を形成してしまう場合があった。

特に、金属帯の連続処理ラインでは、多くの場合、金属帯を毎分数百メ−トルもの高速で搬送するため、金属帯の先端部や尾端部が幅方向にずれやすく、同時に、先行金属帯の幅中心線と後続金属帯の幅中心線が、ラインの長手方向に伸びる幅中心線に対して、ある角度をもってずれやすいため、「くの字」を形成しやすい。

「くの字」が形成されると、連続処理ラインを通過中に金属帯が蛇行して周辺の機器と摺動し、金属帯に表面欠陥が形成されたり、また、例えば、連続焼鈍ライン、連続めっきラインなどでは、連続処理ライン通過のための張力が金属帯に作用することに伴い、図１５に示すごとく、「くの字」の内側角部に応力が集中し、そこに焼鈍による熱が加わって、最悪の場合、焼鈍炉内で金属帯の溶接部が破断したりするなど、種々の不具合を生じる。

溶接部の両幅端部を略半月状に切り落とす、ノッチングを、溶接後に行った上で連続処理ラインを通過させる場合が多いが、図１６に示すごとく、応力が集中し、同様な結果になる。

この問題に対し、特許文献１では、先行金属帯、後続金属帯とも、その尾端部、先端部について、長手方向２箇所で、センサカメラ７により幅端部を位置検出し、その結果に基づいて、先行金属帯の尾端部、後続金属帯の先端部を、サイドガイド２０によって幅寄せし、それらの幅中心線が、連続処理ラインの幅中心線（特許文献１ではパスラインＰＬと呼称）に一致するように調整する（先述の（工程４３）、（工程４５）、（工程４７）、（工程５１））ことで、「くの字」の形成と、それに伴う種々の不具合を防止しようとしている。

ところで、特許文献２は、先行金属帯についてだけ、しかも、長手方向１箇所でだけでしか、センサカメラ７により幅端部の位置検出を行わないものであるが、センサカメラ７の受光器側にＣＣＤカメラ（固体撮像デバイス）を用いることについて言及している。

ここで、後述の発明を実施するための最良の形態との関係で言及しておくと、特許文献３はマッシュシーム溶接、特許文献４、特許文献５はレーザ溶接にそれぞれ言及している。ちなみに、特許文献４と特許文献５は、同じレーザ溶接でも、特許文献４は重ね合わせ溶接、特許文献５は突き合わせ溶接に関するものである。
特開平０５−０９６３９８号公報特開平０８−０１２１４７号公報特開２００２−１０３０５１号公報特開２００３−３２０４６７号公報特許第３１２３１４６号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、先行金属帯、後続金属帯とも、その尾端部、先端部について、長手方向２箇所で、センサカメラ７により幅端部もしくは角部を位置検出する関係で、図１７（平面図）、図１８（側面図）に示すごとく、合計で８箇所にもセンサカメラ７を設置する必要があり、設置コストやメンテナンスコストが嵩む問題があるほか、センサカメラ７の投光器と受光器を、金属帯を挟んで上下に設置する構造上、様々な機器が密集する溶接機にあっては、他の機器に遮蔽されて、投光器や受光器の視野の確保が難しい問題があった。

特許文献２の方法では、先行金属帯についてだけ、しかも、長手方向１箇所でだけでしか、センサカメラ７により幅端部の位置検出を行わないため、たとえ、先行金属帯、後続金属帯の幅中心同士を合わせることができたとしても、「くの字」に接続されないことまでは保証し得ず、また、センサカメラ７の投光器と受光器を、金属帯を挟んで上下に設置する構造上、様々な機器が密集する溶接機にあっては、他の機器に遮蔽されて、投光器や受光器の視野の確保が難しい問題は、特許文献１の方法と同様に内包していた。

本発明は、従来技術のかような問題を解決し、金属帯の連続処理ラインでの溶接において、先行金属帯と後続金属帯が接続部で折れ曲がって溶接され、所謂「くの字」を形成するか否かを、少ないセンサ数で監視でき、先行金属帯と後続金属帯が「くの字」を形成しないように溶接できる、溶接機、および、金属帯の溶接監視方法、溶接方法を提供し、また、そのような方法を用いた金属帯の製造方法を提供することを目的とする。

すなわち、本発明は、以下の通りである。
（１）先行金属帯と後続金属帯をそれぞれクランプする、先行金属帯用クランプ及び後続金属帯用クランプと、前記先行金属帯と前記後続金属帯をクランプした状態で重ね合わせ、又は、付き合わせて溶接する溶接装置と、前記先行金属帯と前記後続金属帯が開いた状態で、前記先行金属帯と前記後続金属帯を両幅側方から撮像するＣＣＤカメラと、を備え、
前記先行金属帯の前記先行金属帯用クランプからの突出長と前記後続金属帯の前記後続金属帯用クランプからの突出長とを捉え、ＯＰ側突出長とＤＲ側突出長の差の絶対値が、前記先行金属帯と前記後続金属帯の一方でも、ある一定の値を超えた場合、そのことを以て、前記先行金属帯と前記後続金属帯が接続部で折れ曲がって溶接されるおそれがあると判定することを特徴とする溶接機。
（２）先行金属帯と後続金属帯をそれぞれ先行金属帯用クランプと後続金属帯用クランプでクランプした状態で重ね合わせ、又は、付き合わせて溶接するに際し、前記先行金属帯と前記後続金属帯が開いた状態で、前記先行金属帯と前記後続金属帯の両幅側方から、ＣＣＤカメラにて撮像することで、前記先行金属帯の前記先行金属帯用クランプからの突出長と前記後続金属帯の前記後続金属帯用クランプからの突出長とを捉え、ＯＰ側突出長とＤＲ側突出長の差の絶対値が、前記先行金属帯と前記後続金属帯の一方でも、ある一定の値を超えた場合、そのことを以て、前記先行金属帯と前記後続金属帯が接続部で折れ曲がって溶接されるおそれがあると判定することを特徴とする金属帯の溶接監視方法。
（３）前記（２）の金属帯の溶接監視方法にて、前記先行金属帯と前記後続金属帯が接続部で折れ曲がって溶接されるおそれがあると判定した場合に、前記先行金属帯の前記先行金属帯用クランプからのＯＰ側突出長とＤＲ側突出長の差の絶対値と、前記後続金属帯の前記後続金属帯用クランプからのＯＰ側突出長とＤＲ側突出長の差の絶対値と、のうち、前記ある一定の値を超えている方について、前記ある一定の値以下に収めるべく、前記先行金属帯の尾端部と前記後続金属帯の先端部の、超えている方について、幅方向に動作させた上、前記先行金属帯と前記後続金属帯を溶接することを特徴とする金属帯の溶接方法。
（４）前記（３）の金属帯の溶接方法を用いた金属帯の製造方法。

本発明によれば、金属帯の連続処理ラインでの溶接において、先行金属帯と後続金属帯が接続部で折れ曲がって溶接され、所謂「くの字」を形成するか否かを、少ないセンサ数で監視でき、先行金属帯と後続金属帯が「くの字」を形成しないように溶接できる、溶接機、および、金属帯の溶接監視方法、溶接方法を提供し、また、そのような方法を用いた金属帯の製造方法を提供できる。

以下、本発明の実施の形態の一例について説明する。

（第１の本発明）
本発明の溶接機は、先行金属帯と後続金属帯をそれぞれクランプする、先行金属帯用クランプ及び後続金属帯用クランプと、前記先行金属帯と前記後続金属帯をクランプした状態で重ね合わせ、又は、付き合わせて溶接する溶接装置と、前記先行金属帯と前記後続金属帯を両幅側方から撮像するＣＣＤカメラと、を備える。

図１は、本実施の形態に係る溶接機を、鳥瞰図的に示したものである。

１は、先行金属帯２ａと後続金属帯２ｂとを溶接するための溶接装置であり、図１には、一例として、マッシュシーム溶接のものを示しているが、フラッシュバット溶接のものでもレーザ溶接のものでもよい。また、重ね合わせ、付き合わせ、のいずれの方式によるものであってもよい。

７は、先行金属帯２ａと後続金属帯２ｂを両幅側方から撮像するＣＣＤカメラである。

５０は制御装置であり、溶接装置１や図１には図示していないクランプの動作のほか、金属帯の連続処理ラインにおける図示していない各種の機械や装置を動作させる機器を制御する。

７０はプロセスコンピュータであり、溶接装置１や図１には図示していないクランプを動作させる機器のほか、金属帯の連続処理ラインにおける図示していない各種の機械や装置を動作させる機器に向け、指令値を計算または索引して伝送する。

９０はビジネスコンピュータであり、プロセスコンピュータ７０が、金属帯の連続処理ラインにおける図示していない各種の機械や装置を動作させる機器のための指令値を、計算または索引できるようにするための、先行金属帯２ａ、後続金属帯２ｂの材質、寸法、重量、向先などの属性データを、プロセスコンピュータ７０に向け伝送する。

これらのほかに、図１では図示を省略した、クランプを併せ、溶接機１０は構成される。

あるいはさらに、工場内の照明で明るさが十分ではない場合は、先行金属帯２ａと後続金属帯２ｂの重ね合わせ予定部、または、付き合わせ予定部に向け光を当てる投光器を備えるようにしてもよい。

その際は、確実に同部に光を当てるようにする目的で、ＣＣＤカメラの視野の中心に向け光を放つ自発光証明をＣＣＤカメラ自体に取り付けたものを用いるなどしてもよい。

そして、ＣＣＤカメラで撮像した画像情報は、制御装置５０経由でプロセスコンピュータ７０に伝送され、画像処理される。

なお、図１中、ＯＰ側とあるのは、オペレータがいる側、ＤＲ側とあるのは、各機器を動作させるための駆動用機器の多くがあるドライブ側、の各略称であり、ＯＰ側とＤＲ側で両幅側方のうちのいずれか、が区別できるようにする目的で、命名し、使い分けている。

図２は、本実施の形態に係る溶接機を上方から見たようすを、平面図的に示したものである。

いずれにしても、本発明によれば、金属帯の連続処理ラインでの溶接において、先行金属帯と後続金属帯が接続部で折れ曲がって溶接され、所謂「くの字」を形成するか否かを、少ないセンサ数で監視できる。

（第２の本発明）
先行金属帯２ａと後続金属帯２ｂの両幅側方から、ＣＣＤカメラ７にて撮像することで、先行金属帯２ａの先行金属帯用クランプ１２ａからの突出長（ＯＰ側：ＯＰ側突出長、ＤＲ側：ＤＲ側突出長）と後続金属帯２ｂの後続金属帯用クランプ１２ｂからの突出長（ＯＰ側：ＯＰ側突出長、ＤＲ側：ＤＲ側突出長）とを捉える。

そして、両者の差、すなわち、「ＯＰ側突出長−ＤＲ側突出長」の絶対値が、先行金属帯２ａと後続金属帯２ｂの一方でも、ある一定の値、例えば、２５ｍｍを超えた場合、そのことを以て、先行金属帯２ａと後続金属帯２ｂが接続部で折れ曲がって溶接されるおそれがあると判定する。

もっとも、２５ｍｍという数字は、あくまでここでの一例であり、５ｍｍでも、あるいは、５０ｍｍでも、その中間の値でも、それを超えない限り、溶接時に「くの字」が形成されることに伴って連続処理にて金属帯の溶接部分が破断したりするなどの不具合を生じない、という条件さえクリアすれば、経験などに基づき、適宜設定し得る。

以上の一連の、突出長を捉える処理と、先行金属帯２ａと後続金属帯２ｂが接続部で折れ曲がって溶接されるおそれがあると判定する処理と、はプロセスコンピュータ７０内での画像処理と計算によって行っているが、本発明は、必ずしも以上説明したそのような実施の形態によらず、専用の画像処理装置を介して行うなど、その他の実施の形態によってもよい。

いずれにしても、先行金属帯２ａと後続金属帯２ｂが接続部で折れ曲がって溶接されるおそれがあると判定した場合、ブザー、あるいは、ＣＲＴや液晶などの画面を介して、オペレータに向け、警報を発したり表示したりするのが好ましい。

図３は、先行金属帯２ａと後続金属帯２ｂを側方から見たようすを示したものであり、先行金属帯２ａと後続金属帯２ｂのＯＰ側から、ＣＣＤカメラにて撮像した画像のようすである。

図２と照らし合わせながら考えるとわかりやすいが、ＯＰ側から、ＣＣＤカメラにて撮像した画像では、先行金属帯２ａと後続金属帯２ｂのＯＰ側幅端の板厚相当は明るく見え、ＯＰ側幅端からＤＲ側幅端に向かう突き合わせ面の板厚相当は暗く見える。

図３に示すようなＣＣＤカメラで撮像した画像では、このような明暗のコントラストから、ＯＰ側突出長とＤＲ側突出長とを捉えることができる。

ちなみに、図３は、図２のごとく、先行金属帯２ａと後続金属帯２ｂの突き合わせが、ＯＰ側について「ハ」の字に開いていた場合のようすを示したものであり、仮にもし、逆に、ＤＲ側について「ハ」の字に開いていた場合には、図４のごとく、ＯＰ側から、ＣＣＤカメラにて撮像した画像には、暗く見える板厚相当の部分はない。

また、先に説明に用いた図３は、ＯＰ側から、ＣＣＤカメラにて撮像した画像のようすであるが、このとき、ＤＲ側から、ＣＣＤカメラにて撮像した画像には、暗く見える板厚相当の部分はない。

以上のような関係から、先行金属帯２ａと後続金属帯２ｂの突き合わせが、ＯＰ側について「ハ」の字に開いているのか、ＤＲ側について「ハ」の字に開いているのか、あるいは、先行金属帯２ａと後続金属帯２ｂとで逆の方向に開いているのか、がわかる。
（第３の本発明）
いずれにしても、以上説明したような金属帯の溶接監視方法にて、先行金属帯２ａと後続金属帯２ｂが接続部で折れ曲がって溶接されるおそれがあると判定した場合に、先行金属帯２ａの先行金属帯用クランプ１２ａからのＯＰ側突出長とＤＲ側突出長の差の絶対値と、後続金属帯２ｂの後続金属帯用クランプ１２ｂからのＯＰ側突出長とＤＲ側突出長の差の絶対値と、のうち、例えば、前記した２５ｍｍなど、ある一定の値を超えている方について、そのある一定の値以下に収めるべく、先行金属帯２ａの尾端部と後続金属帯２ｂの先端部の、超えている方について、幅方向に動作させた上、先行金属帯２ａと後続金属帯２ｂを溶接するようにするのが好ましい。

そのためには、先行金属帯用クランプ１２ａ、あるいは、後続金属帯用クランプ１２ｂ、のうち、そのクランプしている先行金属帯２ａの尾端部、後続金属帯２ｂの先端部が、先述のある一定の値を超えている方について、金属帯をクランプしたまま、その幅方向に動作させてもよいし、金属帯の幅端に座屈が生じない限度において、特許文献１に記載のごとく、サイドガイドで金属帯を動作させてもよい。

すなわち、先行金属帯用クランプ１２ａ，後続金属帯用クランプ１２ｂを幅方向に移動させるための速度指令を、それぞれＶref_ａ、Ｖref_ｂとすれば、
Ｖref_ａ＝ｖ_１（mm/sec）（但し、「ＯＰ側突出長−ＤＲ側突出長」の絶対値が、ある一定の値を超えている場合）
Ｖref_ａ＝０（mm/sec）（但し、「ＯＰ側突出長−ＤＲ側突出長」の絶対値が、ある一定の値以下の場合）
Ｖref_ｂ＝ｖ_１（mm/sec）（但し、「ＯＰ側突出長−ＤＲ側突出長」の絶対値が、ある一定の値を超えている場合）
Ｖref_ｂ＝０（mm/sec）（但し、「ＯＰ側突出長−ＤＲ側突出長」の絶対値が、ある一定の値以下の場合）
で表される値を、「ＯＰ側突出長−ＤＲ側突出長」の絶対値が、ある一定の値以下に収まる方向に動作するような極性も考慮して、先行金属帯用クランプ１２ａ，後続金属帯用クランプ１２ｂのそれぞれに向け、出力する。ここにｖ_１は、１〜１０（mm/sec）とするのが好ましい。

あるいは、図５に示すごとく、先行金属帯用クランプ１２ａを１２ａ１，１２ａ２、後続金属帯用クランプ１２ｂを１２ｂ１，１２ｂ２、という具合に、先行金属帯２ａと後続金属帯２ｂの両方について、各２つづつ備えるようにするとともに、先行金属帯用クランプ１２ａ１，１２ａ２、後続金属帯用クランプ１２ｂ１，１２ｂ２で、先行金属帯２ａの尾端部と後続金属帯２ｂの先端部を幅方向に動作させる量を変え、先行金属帯２ａと後続金属帯２ｂの少なくとも一方を平面内で回動させることができるようにすれば、先行金属帯２ａと後続金属帯２ｂの幅中心線を、パスラインＰＬ（連続処理ラインの中心線）の中心線に完全に一致させることができ、特に好ましい。金属帯に無理な力が加わる作用を低減するため、各クランプとも平面内で回動できるしくみにしておくのも好ましい。

すなわち、金属帯幅方向にｘ軸をとり、先行金属帯用クランプ１２ａ１，１２ａ２、後続金属帯用クランプ１２ｂ１，１２ｂ２の存在する長手方向位置における先行金属帯２ａと後続金属帯２ｂの幅中心が、パスラインＰＬ（連続処理ラインの中心線）からどれだけずれているか、をそれぞれΔｘ_１２ａ１、Δｘ_１２ａ２、Δｘ_１２ｂ１、Δｘ_１２ｂ２とし、先行金属帯用クランプ１２ａ１，１２ａ２、後続金属帯用クランプ１２ｂ１，１２ｂ２を幅方向に移動させるための速度指令をＶref_１２ａ１、Ｖref_１２ａ２、Ｖref_１２ｂ１、Ｖref_１２ｂ２とすれば、
Ｖref_１２ａ１＝ｖ_２×（Δｘ_１２ａ１）^１／２
Ｖref_１２ａ２＝ｖ_２×（Δｘ_１２ａ２）^１／２
Ｖref_１２ｂ１＝ｖ_２×（Δｘ_１２ｂ１）^１／２
Ｖref_１２ｂ２＝ｖ_２×（Δｘ_１２ｂ２）^１／２
で表される各速度指令を、「ＯＰ側突出長−ＤＲ側突出長」の絶対値が、ある一定の値以下に収まる方向に動作するような極性も考慮して、先行金属帯用クランプ１２ａ１，１２ａ２、後続金属帯用クランプ１２ｂ１，１２ｂ２のそれぞれに向け、出力する。ここにｖ_２は、１〜１０（mm/sec）とするのが好ましい。

あるいは、先行金属帯２ａと後続金属帯２ｂの幅中心線を、パスラインＰＬ（連続処理ラインの中心線）の中心線に完全に一致させることができたときに慣性によりオーバーランし、逆方向に速度指令が出され、またオーバーランし、再度その逆方向に速度指令が出され、という動作が繰り返し行われることで振動してしまう、いわゆるハンチングを確実に防止する目的で、
Ｖref_１２ａ１＝ｖ_２×（Δｘ_１２ａ１−δ_１２ａ１）^１／２（Δｘ_１２ａ１＞δ_１２ａ１）
Ｖref_１２ａ１＝０（０≦Δｘ_１２ａ１≦δ_１２ａ１）
Ｖref_１２ａ２＝ｖ_２×（Δｘ_１２ａ２−δ_１２ａ２）^１／２（Δｘ_１２ａ２＞δ_１２ａ２）
Ｖref_１２ａ２＝０（０≦Δｘ_１２ａ２≦δ_１２ａ２）
Ｖref_１２ｂ１＝ｖ_２×（Δｘ_１２ｂ１−δ_１２ｂ１）^１／２（Δｘ_１２ｂ１＞δ_１２ｂ１）
Ｖref_１２ｂ１＝０（０≦Δｘ_１２ｂ１≦δ_１２ｂ１）
Ｖref_１２ｂ２＝ｖ_２×（Δｘ_１２ｂ２−δ_１２ｂ２）^１／２（Δｘ_１２ｂ２＞δ_１２ｂ２）
Ｖref_１２ｂ２＝０（０≦Δｘ_１２ｂ２≦δ_１２ｂ２）
としてもよい。
ただし、δ_１２ａ１、δ_１２ａ２、δ_１２ｂ１、δ_１２ｂ２は、ある一定の値、例えば、５ｍｍとし、１〜３０ｍｍの範囲で、ハンチングが生じない条件さえクリアすれば、経験などに基づき、適宜設定し得る。

なお、Δｘ_１２ａ１は、図６に示す幾何学的関係より、先行金属帯２ａについての「ＯＰ側突出長−ＤＲ側突出長」をＤ_ａとして、
sinθ_ａ＝ｗ_ａ／Ｄ_ａ
Δｘ_ａ＝ｗ_ａ／２×（１−cosθ_ａ）
Ｌ_ａ＝Δｘ_ａ／tanθ_ａ
の関係があるから、
Δｘ_１２ａ１＝Δｘ_ａ×（Ｌ_ａ−Ｌ_ａ１）／Ｌ_ａ
となるので、同様に考えて、Δｘ_１２ａ２、Δｘ_１２ｂ１、Δｘ_１２ｂ２は、
Δｘ_１２ａ２＝Δｘ_ａ×（Ｌ_ａ−Ｌ_ａ２）／Ｌ_ａ
Δｘ_１２ｂ１＝Δｘ_ｂ×（Ｌ_ｂ−Ｌ_ｂ１）／Ｌ_ｂ
Δｘ_１２ｂ２＝Δｘ_ｂ×（Ｌ_ｂ−Ｌ_ｂ２）／Ｌ_ｂ
ただし、
Δｘ_ｂ＝ｗ_ｂ／２×（１−cosθ_ｂ）
となる。ここに、ｗ_ａ，ｗ_ｂは、それぞれ、先行金属帯２ａ，後続金属帯２ｂの幅、Ｌ_ａ１，Ｌ_ａ２は、それぞれ、先行金属帯２ａの尾端から先行金属帯用クランプ１２ａ１，１２ａ２の各中心位置までの距離（固定機械長）、Ｌ_ｂ１、Ｌ_ｂ２は、それぞれ後続金属帯２ｂの尾端から後続金属帯用クランプ１２ｂ１，１２ｂ２の各中心位置までの距離（固定機械長）である。

そして、先行金属帯用クランプ１２ａ１，１２ａ２、後続金属帯用クランプ１２ｂ１，１２ｂ２の動作を制御するにあたっては、Δｘ_１２ａ１、Δｘ_１２ａ２、Δｘ_１２ｂ１、Δｘ_１２ｂ２を、それぞれ上記値を初期値とし、その後、先行金属帯用クランプ１２ａ１，１２ａ２、後続金属帯用クランプ１２ｂ１，１２ｂ２の動作によって、動作しただけ、時々刻々に小さくなる側に変化する量として、制御装置５０に入力し、制御装置５０からは、上記Ｖref_１２ａ１、Ｖref_１２ａ２、Ｖref_１２ｂ１、Ｖref_１２ｂ２の各値を、指令値として、先行金属帯用クランプ１２ａ１，１２ａ２、後続金属帯用クランプ１２ｂ１，１２ｂ２に向け出力する。

あるいは、Δｘ_１２ａ１、Δｘ_１２ａ２、Δｘ_１２ｂ１、Δｘ_１２ｂ２として、ＣＣＤカメラ７で測定した、「ＯＰ側突出長−ＤＲ側突出長」Ｄ_ａ、Ｄ_ｂから、リアルタイムに計算したものを用いてもよい。

（第４の本発明）
第３の本発明を、図９に示した連続溶融亜鉛めっきライン２００の操業に１年間適用したところ、図７に示すごとく、本発明を適用していなかった従来に比べ、金属帯の破断が、１０回／年から０回／年に減る。

本発明の実施の形態について説明するための線図本発明の実施の形態について説明するための線図本発明の実施の形態について説明するための線図本発明の実施の形態について説明するための線図本発明の実施の形態について説明するための線図本発明の実施の形態について説明するための線図本発明の実施例について説明するための線図連続焼鈍ラインの例について説明するための線図連続溶融亜鉛めっきラインの例について説明するための線図酸洗ラインの例について説明するための線図従来技術について説明するための線図従来技術について説明するための線図従来技術について説明するための線図従来技術について説明するための線図従来技術について説明するための線図従来技術について説明するための線図従来技術について説明するための線図従来技術について説明するための線図

符号の説明

１溶接装置
２ａ先行金属帯
２ｂ後続金属帯
３，４ペイオフリ−ル
５剪断機
６ロール
７センサカメラ（ＣＣＤカメラ）
１０溶接機
１１溶接予定線
１２（１２ａ，１２ｂ，１２ａ１，１２ａ２，１２ｂ１，１２ｂ２）クランプ
１３シリンダ
１４ロッド
１５支軸
１６レバー
１８シャー
２０サイドガイド
２１ガイドローラ
２２モータ
２３ガイドローラ
２４スクリュウ
１００連続焼鈍ライン
１０１支軸
２００連続溶融亜鉛めっきライン
３００酸洗ライン

Claims

先行金属帯と後続金属帯をそれぞれクランプする、先行金属帯用クランプ及び後続金属帯用クランプと、前記先行金属帯と前記後続金属帯をクランプした状態で重ね合わせ、又は、付き合わせて溶接する溶接装置と、前記先行金属帯と前記後続金属帯が開いた状態で、前記先行金属帯と前記後続金属帯を両幅側方から撮像するＣＣＤカメラと、を備え、
前記先行金属帯の前記先行金属帯用クランプからの突出長と前記後続金属帯の前記後続金属帯用クランプからの突出長とを捉え、ＯＰ側突出長とＤＲ側突出長の差の絶対値が、前記先行金属帯と前記後続金属帯の一方でも、ある一定の値を超えた場合、そのことを以て、前記先行金属帯と前記後続金属帯が接続部で折れ曲がって溶接されるおそれがあると判定することを特徴とする溶接機。
先行金属帯と後続金属帯をそれぞれ先行金属帯用クランプと後続金属帯用クランプでクランプした状態で重ね合わせ、又は、付き合わせて溶接するに際し、前記先行金属帯と前記後続金属帯が開いた状態で、前記先行金属帯と前記後続金属帯の両幅側方から、ＣＣＤカメラにて撮像することで、前記先行金属帯の前記先行金属帯用クランプからの突出長と前記後続金属帯の前記後続金属帯用クランプからの突出長とを捉え、ＯＰ側突出長とＤＲ側突出長の差の絶対値が、前記先行金属帯と前記後続金属帯の一方でも、ある一定の値を超えた場合、そのことを以て、前記先行金属帯と前記後続金属帯が接続部で折れ曲がって溶接されるおそれがあると判定することを特徴とする金属帯の溶接監視方法。
前記請求項２の金属帯の溶接監視方法にて、前記先行金属帯と前記後続金属帯が接続部で折れ曲がって溶接されるおそれがあると判定した場合に、前記先行金属帯の前記先行金属帯用クランプからのＯＰ側突出長とＤＲ側突出長の差の絶対値と、前記後続金属帯の前記後続金属帯用クランプからのＯＰ側突出長とＤＲ側突出長の差の絶対値と、のうち、前記ある一定の値を超えている方について、前記ある一定の値以下に収めるべく、前記先行金属帯の尾端部と前記後続金属帯の先端部の、超えている方について、幅方向に動作させた上、前記先行金属帯と前記後続金属帯を溶接することを特徴とする金属帯の溶接方法。
前記請求項３の金属帯の溶接方法を用いた金属帯の製造方法。