JPH0350626B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は２つの金属帯の端部を突き合わせ溶接
するとき使用するフラツシユバツト溶接設備の改
良に関するもので、詳しくはその溶接部の品質の
向上を図るものである。 ［従来の技術］ 金属帯処理ライン例えば酸洗ライン、冷間圧延
ライン、クリーニングライン、鍍金ライン等にお
いては、金属帯は通常連続処理される。いつぽ
う、ラインい間の処理材即ち金属帯の運搬は、コ
イル状に巻き取つたもので行われる。従つて、連
続処理される金属帯は、処理ラインの入側におい
て、溶接等により接続する必要がある。特に冷間
圧延ラインにおいては、圧延の際、高い張力を必
要すること、圧延ロールにより圧延されることな
どから母材に近い溶接強度が必要となる。 このような溶接設備の１つとして、フラツシユ
バツト溶接設備がある。このフラツシユバツト溶
接設備を第１図乃至第４図を参考にして説明す
る。 第１図はフラツシユバツト溶接設備の概略平面
図で溶接前の状態を示すものである。第２図は第
１図のＡ−Ａ視概略図、第３図は第１図のＢ−Ｂ
視図である。第４図は溶接後の状態における第３
図相当図である。 １は先行金属帯、２は後行金属帯、３ａ，３ｂ
は先行金属帯１の端部を上下より挟持することの
出来る一対の電極兼用クランプ台、４ａ，４ｂは
後行金属帯２の端部を上下より挟持することの出
来る一対の電極兼用クランプ台である。両クラン
プ台３ａ，３ｂ及び４ａ，４ｂは上下及び前後に
移動可能に構成されており、一対のクランプ台３
ａ，３ｂと、このクランプ台３ａ，３ｂをそれぞ
れ支承するフレーム７ａ，７ｂとにより先行金属
帯１に対するクランプ装置を、また、一対のクラ
ンプ台４ａ，４ｂと、このクランプ台４ａ，４ｂ
をそれぞれ支承するフレーム８ａ，８ｂとにより
後行金属帯２に対するクランプ装置を構成してい
る。 クランプ台３ａ，３ｂ及びクランプ台４ａ，４
ｂにより両金属帯１，２の各端部をクランプする
と共に切揃えたのち、両金属帯１，２の先端同志
で隙間Ｃを保ち固定する。 次にフラツシユ電流を流し両金属帯１，２の先
端部を溶接状態にし、それぞれ一対のクランプ台
３ａ，３ｂとクランプ台４ａ，４ｂとを接近させ
て両金属帯１，２の先端部を押圧しながら突き合
わせる。 突き合わせた状態を第４図に示す。この状態に
おいては、突き合わされ溶接軟化した部分が押し
出されてはみ出し部分５を生じる。 このはみ出し部分５を、冷却後両金属帯１，２
の板厚とほぼ同じ厚み迄切り落としたり或は削り
落とすなど除去することにより、フラツシユバツ
ト溶接は完了する。このような溶接であれば溶接
強度を母材に近ずけ得ることが可能なのでおあ
る。 しかしながら、これは先行及び後行の両金属帯
１，２に対しその溶接条件が満足された場合であ
る。このようなフラツシユバツト溶接における溶
接条件としては、金属帯１，２の板端の出し代
Ｄ、最終台間隔Ｅ、アプセツト代Ｆ、フラツシユ
電圧、フラツシユ時間、アツプセツト時間（圧接
時間）等の多くのものがあり、これ等は両金属帯
１，２の溶接される端部の板厚により大きく変化
するのである。ここで、板端の出し代Ｄは第２図
に示し、最終台間隔Ｅは第４図に示し（Ｅ＜2D
＋Ｃ）の関係にある。またアプセツト代Ｆは（Ｅ
＋Ｆ＜2D）の関係にある。 従つて極力母材に近い溶接強度を得るために
は、切揃えたのち突き合わせ溶接される両金属帯
１，２の先端部の正確な板厚の把握とその厚みに
対する前記溶接条件中の各条件を適正値を選定す
ることにある。 通常、各条件の値は或る板厚単位に段階的に区
分し、数表化しその数表に基づいてオペレーター
が経験による若干の修正を加えながら溶接してい
る。第１表及び第２表中に示す代表板厚（mm）は
その数表の例である。しかしながら基準となるべ
き金属帯の板厚については例えばJISG3193の板
厚公差にもみられるように５mm厚みの板厚であれ
ば、4.5mmから5.5mmが許容誤差範囲であり±10％
にも及んでいる。 いつぽう、この溶接条件においては、一般に板
厚の許容誤差範囲に対し各条件の最適な値の範囲
は狭く±３％以内のものもある。従つて、より良
い溶接を行うためには、どうしても金属帯の正確
な板厚を知ることが重要な要素なのである。 しかし、実際に溶接する両金属帯１，２の先端
部は、中央部に比べて圧延精度が悪いので、代表
板（mm）即ち公称寸法との差が大きく、然も金属
帯ごとにバラツクから、前記溶接条件中の各条件
の適正値から大きく外れた条件で溶接されてしま
い、十分な溶接強度を確保するなど良好は溶接部
の品質を得ることが困難であるという問題があつ
た。つまり実際に生産作業において溶接の都度測
定することは、時間的制約、場所的制約の面から
測定困難であり、公称寸法を基準に溶接操作され
ることになり良好な溶接部が得られないので、
種々の金属帯処理ライン中でその溶接部の破断が
発生し、単にその処理ラインの能率や生産性を低
下させるだけでなく、その金属帯の品質及び製造
歩留の低下や最悪の場合には屑化処理し製品化不
可能といつた事態に陥り、さらに破断事故の復旧
にまつわる不安全性など、種々の問題にもつなが
るのである。 本発明は、以上のような事情にかんがみてなさ
れたもので、溶接の都度溶接される先行及び後行
の両金属帯の先端部の板厚を自動的に且つ正確に
実測し、かかる正確な実測板厚に基づいて各種溶
接条件の最適値による溶接を可能として、母機に
近い十分な溶接強度を確保するなど良好な溶接部
の品質を得ることのできるフラツシユバツト自動
溶接設備を提供することを目的とするものであ
る。 ［問題点を解決するための手段］ 第１図乃至第６図を参考にして説明する。 この発明は、連続的に送られる金属帯１，２を
接続するとき、先行金属帯１と後行金属帯２の接
続端部をクランプして切揃えたのち、フラツシユ
電流を流し次いで両端部を圧接して溶接するフラ
ツシユバツト自動溶接設備において、 先行金属帯１のクランプ装置が一対の上下電極
兼用スランプ台３ａ，３ｂとこのクランプ台３
ａ，３ｂをそれぞれ支承するフレーム７ａ，７ｂ
とを備え、一方後行金属帯２のクランプ装置が一
対の上下電極兼用クランプ台４ａ，４ｂとこのク
ランプ台４ａ，４ｂをそれぞれ支承するフレーム
８ａ，８ｂとを備えていて、当該一対のフレーム
７ａ，７ｂと一対のフレーム８ａ，８ｂとにあつ
て、この一対のフレームのうちのいずれか一方に
変位検出器９ａ，１０ａを他法にこの変位検出器
９ａ，１０ａに当応する応答部材９ｂ，１０ｂを
設けると共に当該両変位検出器９ａ，１０ａから
の金属帯１，２端部の板厚測定信号を受けるコン
トロールボツクスを設け、該金属帯１，２の端部
厚測定信号及び予め入力した金属帯１，２の材質
信号とにより、溶接条件としての金属帯１，２の
板端の出し代Ｄ、最終台間隔Ｅ、アプセツト代
Ｆ、フラツシユ電圧、フラツシユ時間、アプセツ
ト時間を定め、その指令信号を出力する機能を前
記コントロールボツクスに具備せしめたものであ
る。 ［実施例］ 第１図、及び第２図の参考にして第１の発明の
実施例を説明する。 先行金属帯１に対して、上側スランプ台３ａを
支承する上側フレーム７ａに変位検出器９ａを取
付ける。いつぽう下側フレーム７ｂまたは下側ク
ランプ台３ｂに応答部材９ｂを固定する。 このように構成することにより上側クランプ台
３ａと下側クランプ台３ｂの相対位置を測定する
ことが出来る。上下クランプ台３ａ，３ｂが密着
した状態を零とすれば、この金属帯１の溶接され
る端部をクランプ台でクランプした状態では、そ
の端部の板厚分だけ相対位置（長さ）に変化があ
るので、板厚を自動的に且つ容易に測定すること
が可能である。また、後行金属帯２に対しても同
様に測定することができるのである。 この変位検出器としてはマグネスケールが最適
であるが、差動トランス型変位計でも差支えな
い。 第５図に示すものは、第１図のＡ−Ａ視図に相
当する異なる実施例で８ａ，８ｂは上下のフレー
ム、１０ａ，１０ｂは変位検出器及び応答部材で
ある。 第６図は本発明のブロツク図で、コントロール
ボツクスには予め入力する金属帯の材質信号、先
行及び後行の金属帯の板厚測定信号を受け、溶接
条件としての板端の出し代、最終台間隔Ｅ、アプ
セツト代Ｆ、フラツシユ電圧、フラツシユ時間、
アプセツト時間を決めその指令信号を出力する機
能を有している。したがつて、本発明によれば、
コントロールボツクスにあらかじめ組み込んでお
いたプログラムに従つて、常に適確な情報処理を
行い、自動的に各溶接条件の最適値を計算して定
め、それらの指令信号に従つて自動的に溶接を行
ない溶接部の品質を高めた良好な溶接ができるの
である。 ［発明の効果］ 本発明によれば、溶接の都度先行及び後行の金
属帯の溶接される端部をクランプした状態でそれ
らの板厚を1/100mm単位で正確に把握することが
出来る。従つて、第１表及び第２表に示す条件下
での各溶接条件としての最適値例を知ることがで
きるのである。この把握された板厚の値により数
表と照合し適正溶接条件を判断し、設定してもよ
いが、板厚が自動的にしかも正確に得られること
から溶接条件の最適値を自動設定し自動的にフラ
ツシユバツト溶接ができるようになつたのであ
る。 そして本発明によつて、溶接強度の高い良好な
品質の溶接部が常時安定して得られるのでその破
断も殆ど皆無となり、処理される金属帯の品質保
留や作業の安全性などの面で大幅な向上がみられ
るものである。

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は第１の発明の一実施例を示
すもので、第１図はフラツシユバツト溶接設備の
概略平面図で、溶接前の状態を示すものである。
第２図は第１図のＡ−Ａ視図、第３図は第１図の
Ｂ−Ｂ視図である。第４図は溶接後の状態におけ
る第３図相当図である。第５図は変形実施例の第
２図相当図である。第６図は第２の発明のブロツ
ク図である。 １，２……金属帯、３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ…
…電極兼用クランプ台、５……はみだし部分、７
ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ……フレーム、９ａ……変
位検出器、９ｂ……応答部材、１０ａ……変位検
出器、１０ｂ……応答部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 連続的に送られる金属帯１，２を接続すると
   き、先行金属帯１と後行金属帯２の接続端部をク
   ランプして切揃えたのち、フラツシユ電流を流し
   次いで両端部を圧接して溶接するフラツシユバツ
   ト自動溶接設備において、 先行金属帯１のクランプ装置が一対の上下電極
   兼用クランプ台３ａ，３ｂとこのクランプ台３
   ａ，３ｂをそれぞれ支承するフレーム７ａ，７ｂ
   とを備え、一方後行金属帯２のクランプ装置が一
   対の上下電極兼用クランプ台４ａ，４ｂとこのク
   ランプ台４ａ，４ｂをそれぞれ支承するフレーム
   ８ａ，８ｂとを備えていて、当該一対のフレーム
   ７ａ，７ｂと一対のフレーム８ａ，８ｂとにあつ
   て、この一対のフレームのうちのいずれか一方に
   変位検出器９ａ，１０ａを他方にこの変位検出器
   ９ａ，１０ａに当応する応答部材９ｂ，１０ｂを
   設けると共に当該両変位検出器９ａ，１０ａから
   の金属帯１，２端部の板厚測定信号を受けるコン
   トロールボツクスを設け、 該金属帯１，２の端部板厚測定信号及び予め入
   力した金属帯１，２の材質信号とにより、溶接条
   件としての金属帯１，２の板端の出し代Ｄ、最終
   台間隔Ｅ、アプセツト代Ｆ、フラツシユ電圧、フ
   ラツシユ時間、アプセツト時間を定め、その指令
   信号を出力する機能を前記コントロールボツクス
   に具備せしめたことを特徴とする金属帯接続用フ
   ラツシユバツト自動溶接設備。