JPH08243789A - 金属帯の溶接方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 短時間で金属帯の端部間の間隔を測定し、間
隔を精度よく調整する。 【構成】 入側クランプ手段１上には、先行金属帯Ｓ１
の終端と、後行金属帯Ｓ２の先端との間隔をその上部か
ら測定するための受発光センサ８が、入側クランプ手段
１および出側クランプ手段２上には前記両手段間の距離
を測定するための一対の発光センサ９ａおよび受光セン
サ９ｂとが設置されている。溶接を実施する前に前述の
センサ８，９ａ，９ｂによって間隔の検査を行い、前記
受発光センサ８で測定した間隔が予め定められた基準値
と異なるときには、入側クランプ手段１に設けられてい
る第１徴調整手段１２、第２徴調整手段１７およびねじ
り調整手段１９とを用いて入側クランプ手段１を微小移
動させ、前記間隔を調整する。間隔が前記基準値に調整
されてから溶接を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属帯を接続して連続
的に通板させる、たとえば連続圧延ラインなどの生産ラ
インで好適に用いられる金属帯の溶接方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱間圧延工程などで生産されたステンレ
ス鋼、高合金鉄などを含む金属帯は、冷間圧延工程、酸
洗工程、または焼鈍工程などの工程を経て顧客の要求仕
様を満たす製品となる。上述の各工程では、単独で、あ
るいは各工程が組合わされて、金属帯が続けて処理され
る連続生産ラインを形成し、作業効率の向上が図られて
いる。各ライン間では、金属帯はコイル状に巻かれて取
扱われる。前記ラインでは、先行して通板されるコイル
からの先行金属帯の終端と、後行して通板されるコイル
からの後行金属帯の先端とが溶接によって接続され、金
属帯が連続的に通板される。

【０００３】図８は、前記生産ラインの一例である連続
圧延ラインの簡略化した説明図である。前記圧延ライン
は、巻戻機５１と、溶接機５２と、入側ルーパ５３と、
圧延機５４と、出側ルーパ５５と、シャー５６と、巻取
機５７とを含む。

【０００４】巻戻機５１によって巻戻された金属帯５８
は、溶接機５２で前記先行金属帯の終端と前記後行金属
帯の先端とが接合され、入側ルーパ５３を通過して圧延
機５４に通板される。入側ルーパ５３は、溶接中に圧延
を停止させないために設けられ、溶接中には入側ルーパ
５３内に蓄えられた金属帯５８が圧延機５４に送られ
る。圧延機５４で圧延された金属帯５８は、出側ルーパ
５５、シャー５６を通過して巻取機５７によってコイル
として巻取られる。先に溶接された部分の近傍で、シャ
ー５６によって金属帯５８は切断され、先行金属帯を巻
取るとコイルは交換される。出側ルーパ５５は、巻取機
５７から巻取られたコイルを交換している間に圧延を停
止させないために設けられ、前述の交換を行っている間
に圧延機５４で圧延された金属帯５８を蓄える。

【０００５】金属帯の接続に用いられる溶接機として
は、フラッシュバット溶接機、マッシュシーム溶接機、
レーザ溶接機などがある。また、本件出願人は、特願平
５−２９７５９３において、ＭＩＧ溶接機によって代表
されるガスシールドメタルアーク溶接機を用いて、短時
間のうちに確実に溶接を行い、かつ溶接部の厚みが金属
帯の板厚に近く、溶接部の圧延が可能な溶接方法を考案
している。

【０００６】ガスシールドメタルアーク溶接機は、図９
に示すように、消耗性電極５９と被溶接物である先行金
属帯５８ａおよび後行金属帯５８ｂとの間にアークを発
生させて加熱し、消耗性電極５９と先行金属帯５８ａの
終端と後行金属帯５８ｂの先端とを溶解して接続する方
法である。このとき、先行金属帯５８ａの終端と後行金
属帯５８ｂの先端との間隔は、たとえば板厚の２０〜３
０％であり、金属帯５８ａ，５８ｂの板厚および鋼種よ
って定められている。前記間隔が定められた基準値より
広いと前記金属帯５８ａ，５８ｂおよび消耗性電極５９
の溶解量が間隙を埋めるのに足りず、また前記間隔が狭
すぎると溶接部の板厚方向下部まで溶解した金属が供給
されないため、溶接不良が生じる原因となる。

【０００７】そこで従来技術では、スキミゲージなどを
用い、金属帯の板幅全体にわたって間隙の大きさを検査
している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、溶接
を行う際には先行金属帯の終端と後行金属帯の先端との
間隔は、金属帯の板厚および鋼種などによって定められ
た基準値である必要がある。けれども、金属帯の先端形
状またはシャーの剪断状態によっては、前記間隔の大き
さが基準値からずれてしまう場合がある。これは溶接が
不完全となる、また溶接部に亀裂などが発生するなどの
溶接不良を生じさせ、ライン停止の原因となっている。

【０００９】前記間隔を調整するために、従来技術では
スキミゲージなどを用いて間隔の大きさを検査してい
る。けれども、前記検査には長い時間を要するため、溶
接工程全体に必要な時間が長くなる。これによって、入
側ルーパに蓄えられた金属帯を全て後工程に供給し終え
た時点までに溶接が終了しない場合がある。このため、
このような従来技術を用いて金属帯を連続的に通板する
には、生産ラインの通板速度を一時的に低下させたり、
ラインを一時停止するなどして溶接の終了にタイミング
を合わせなければならないため、作業能率が低下してい
る。また、前述の検査は長い時間を要するため、溶接の
毎に検査を行うことは難しい。さらにまた、前記検査に
よって間隔が基準値と合致していないことが判明した場
合には、溶接工程を再びやり直す、または作業員が補強
溶接などを行う必要があり、溶接時間のロスとなってい
る。

【００１０】本発明の目的は、短時間で間隔の大きさを
測定し、間隔の大きさを基準値に精度よく調整すること
のできる、金属帯の溶接方法および装置を提供すること
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、先行金属帯と
後行金属帯とを突き合わせ溶接して金属帯を連続的に通
板するための溶接方法において、先行金属帯の端部と後
行金属帯の端部とをそれぞれ把持しながら、前記端部間
の間隔を光学的に計測し、計測された間隔が予め定める
値となるように修正してから、前記端部間を溶接するこ
とを特徴とする金属帯の溶接方法である。また本発明の
前記端部間の間隔の光学的な計測は、レーザ光を照射し
て行うことを特徴とする。さらにまた本発明の前記端部
間の間隔の光学的な計測は、直線状の光ビームを照射し
て行うことを特徴とする。また本発明の前記端部間の間
隔の光学的な計測は、帯状の光ビームを照射して行うこ
とを特徴とする。また本発明の記端部間の間隔の光学的
な計測は、金属帯の板幅方向の両端付近の少なくとも２
箇所で行うことを特徴とする。さらに本発明の前記端部
間の間隔の光学的な計測は、金属帯の表面からの反射光
の有無によって行うことを特徴とする。また本発明の前
記端部間の溶接は、ＭＩＧ溶接によって行うことを特徴
とする。さらにまた本発明の前記端部間の溶接は、端部
間の間隙に裏金を当てて行うことを特徴とする。また本
発明の前記端部間の間隔の光学的計測は、端部間の間隙
を透過する光によって行うことを特徴とする。また本発
明は、溶接後に、金属帯の板幅方向の両端の溶接部分を
切離して試験片を採取し、採取された試験片を用いて溶
接結果を評価し、評価結果に従って、前記端部間を溶接
する際の溶接条件を修正することを特徴とする。また本
発明は、金属帯の溶接装置において、先行金属帯の端部
を把持する出側クランプ手段と、後行金属帯の端部を把
持する入側クランプ手段と、先行金属帯および後行金属
帯の端部間の間隔を光学的に計測する間隔計測手段と、
間隔計測手段からの出力に応答し、前記端部間の間隔が
予め設定される基準値となるように前記出側クランプ手
段および入側クランプ手段を、金属帯を把持した状態で
相対的に移動させて調整する制御手段と、制御手段から
の出力に応答して、間隔が調整された前記端部間を溶接
する溶接手段とを含むことを特徴とする金属帯の溶接装
置である。さらにまた本発明の前記出側クランプ手段ま
たは前記入側クランプ手段の少なくとも一方は、前記相
対的な移動の際に徴調整が可能であることを特徴とす
る。また本発明の前記間隔計測手段は、前記出側クラン
プ手段または前記入側クランプ手段のいずれか一方に連
動して移動することを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明に従えば、先行金属帯と後行金属帯とを
突き合わせ溶接して金属帯を連続的に通板する溶接方法
において、先行金属帯の端部と後行金属帯の端部とをそ
れぞれ把持しながら、前記端部間の間隔を光学的に計測
し、計測された間隔が予め定める値となるように修正し
てから前記端部間を溶接するので、前記間隔の設定精度
を向上させることができる。

【００１３】好ましくは、前記端部間の間隔の光学的な
計測は、レーザ光を照射して行うので、間隔を高精度に
すばやく計測することができる。

【００１４】また好ましくは、前記端部間の間隔の光学
的な計測は、直線状の光ビームを照射して行うことを特
徴とするので、反射法などによって微小な間隔をすばや
く計測することができる。

【００１５】また好ましくは、前記端部間の間隔の光学
的な計測は、帯状の光ビームを照射して行うので、一次
元に受光素子を配列させたセンサなどを用いて微小な間
隔をよりすばやく計測することができる。

【００１６】また好ましくは、前記端部間の間隔の光学
的な計測は、金属帯の板幅方向の両端付近の少なくとも
２箇所で行うので、先行金属帯の端部と後行金属帯の端
部とが平行であるかどうかを検出することができる。

【００１７】また好ましくは、前記端部間の間隔の光学
的な計測は、金属帯の表面からの反射光の有無によって
行うので、金属帯表面の一方側のみにセンサを設置する
だけで、間隔の測定を行うことができる。

【００１８】また好ましくは、前記端部間の溶接は、Ｍ
ＩＧ溶接によって行うので、溶接速度が速く、また溶接
後に圧延可能な溶接部を形成する溶接を行うことができ
る。

【００１９】また好ましくは、前記端部間の溶接は、端
部間の間隙に裏金を当てて行うので、溶融した金属を間
隙に容易に保持することができる。

【００２０】また好ましくは、前記端部間の間隔の光学
的な計測は、端部間の間隙を通過する光によって行うの
で、さらに微小な間隔をすばやく測定することができ
る。

【００２１】また好ましくは、溶接後に、金属帯の板幅
方向の両端の溶接部分を切離して試験片を採取し、採取
された試験片を用いて溶接結果を評価し、評価結果に従
って、前記端部間を溶接する際の溶接条件を修正するの
で、前記溶接条件をより溶接不良の発生の少ないものと
することができる。

【００２２】本発明に従えば、金属帯の溶接装置内に、
先行金属帯の端部を把持する出側クランプ手段と、後行
金属帯の端部を把持する入側クランプ手段と、先行金属
帯および後行金属帯の端部間の間隔を光学的に計測する
間隔計測手段と、間隔計測手段からの出力に応答し、前
記端部間の間隔が予め設定される基準値となるように前
記出側クランプ手段および前記入側クランプ手段を、金
属帯を把持した状態で相対的に移動させて調整する制御
手段と、制御手段からの出力に応答して、間隔が調整さ
れた前記端部間を溶接する溶接手段とを備えるので、溶
接の前記間隔の設定精度を向上させることができる。

【００２３】好ましくは、前記出側クランプ手段または
前記入側クランプ手段の少なくとも一方は、前記相対的
な移動の際に徴調整が可能であるので、前記間隔の設定
精度をより向上させることができる。

【００２４】また好ましくは、前記間隔計測手段は、前
記出側クランプ手段または前記入側クランプ手段のいず
れか一方に連動して移動するので、前記間隔の測定を、
前記間隔自身と、前記出側クランプ手段および前記入側
クランプ手段間の２通り行うことができる。

【００２５】

【実施例】図１は、本発明を用いた溶接機の側面図であ
る。図２は、図１の入側クランプ手段の簡略化した平面
図である。図３は、図１の溶接装置の簡略化した説明図
である。図４は、図１の制御回路の電気的な構成を示す
ブロック図である。図５および図６は、本発明を用いた
金属帯の溶接方法を示すフローチャートである。図７
は、図１の電極７の位置を説明する説明図である。

【００２６】図１に示すように、溶接装置は入側クラン
プ手段１と、出側クランプ手段２と、溶接手段３と、ロ
ータリシャー４と、溶接裏金６が取付けられたバックバ
ー５とを含む。

【００２７】金属帯を溶接するには、最初に入側クラン
プ手段１および出側クランプ手段２を入側クランプ昇降
手段１５および出側クランプ昇降手段１６を用いて二点
鎖線で示す位置まで下降させ、出側クランプ手段２によ
って先行金属帯の終端を、入側クランプ手段１によって
後行金属帯の先端とを把持する。前記終端および先端
は、ロータリシャー４が金属帯端部を回転しながら移動
することによって金属帯表面に垂直に切り揃えられる。
その後、溶接時に溶解した金属を保持するための溶接裏
金６が前記終端の直下に位置するように、溶接裏金移動
手段によってバックバー５を移動させる。

【００２８】次に、後述するように前記先端を固定した
状態で、入側クランプ手段１を前記先端が前記終端から
予め設定された基準値だけ離れた位置に正確に位置する
ように移動・調整させる。最後に、ＭＩＧ溶接機などで
実現される溶接手段３に取付けられている電極７を下降
させて前記先端および終端に接近させ、溶接を行う。溶
接が終了すると、入側クランプ手段１および出側クラン
プ手段２を入側クランプ昇降手段１５および出側クラン
プ昇降手段１６を用いて上昇させて金属帯を開放し、金
属帯を通板させる。

【００２９】図２および図３に示すように、入側クラン
プ手段１には、入側クランプ移動手段１１、第１徴調整
手段１２、第１徴調整センサ１３、第２徴調整手段１
７、移動台１８、ねじり調整手段１９が備えられてい
る。第１徴調整手段１２は、入側クランプ手段１内の支
持部材の一部にシリンダなどによって、くさび型の部材
を挿入する。これによって、入側クランプ手段１の位置
を前後に変位させ、その挿入量によって前記終端と先端
との距離を調整する。前記挿入量は、第１徴調整センサ
１３によって測定される。第２徴調整手段１７は、入側
クランプ手段１を載置する移動台１８を移動させること
によって、入側クランプ手段１の位置を前後に変位さ
せ、前記終端と先端との距離を調整する。また、前記先
端と終端とが平行でない場合には、ねじり調整手段を用
いて前記装置の位置を調整する。ねじり調整手段１９は
移動台１８の下に設置され、溶接機の基礎に１つの角隅
部をピン１９ａで回転自由に固定されている。ねじり調
整手段１９はピン１９ａのまわりを角変位し、その角変
位量によって前記先端と終端とが平行になるように調整
する。

【００３０】また、入側クランプ手段１上には、たとえ
ば半導体レーザなどで実現される直線状、あるいは帯状
の光を照射する発光素子およびＣＣＤイメージセンサな
どで実現される受光素子とを組合せた受発光センサ８
と、前記発光素子を備える発光センサ９ａが取付けられ
ている。また、出側クランプ手段２には、前記受光素子
を備える受光センサ９ｂが取付けられている。

【００３１】受発光センサ８は、後行金属帯の先端付近
の上部に位置するように１または複数個配置される。前
記受発光センサ８は発光素子からの光を前記間隔に照射
し、受光素子によって反射光の有無、反射光の光量変化
または明暗部の分布状態を検出することで、前記先端と
前記終端との間隔を測定する。また、発光素子を備える
発光センサと受光素子を備える受光センサとが分離さ
れ、測定するべき物体を挟んで設置される透過型の光セ
ンサを用いてもよい。発光センサ９ａと受光センサ９ｂ
とは、金属帯Ｓの長手方向と平行な直線上に一対または
複数対配置され、出側クランプ手段２と入側クランプ手
段１との間隔を測定する。受発光センサ８、発光センサ
９ａと受光センサ９ｂのどちらか一方、または両方を、
たとえば金属帯の板幅方向の両端部などに複数個設置し
た場合は、前記終端と先端とが平行になっているかを調
べることができる。

【００３２】受発光センサ８と発光センサ９ａおよび受
光センサ９ｂの測定結果を処理回路に入力・演算処理し
て予め設定されている基準値と比較し、測定値と基準値
が異なるときには、入側クランプ手段１を微小移動させ
て間隔を調整する。

【００３３】図４に示すように、制御回路２１は、入力
インタフェイス回路２２，２３，３４と、アナログ／デ
ジタル変換回路（以後、「Ａ／Ｄ変換回路」と略称す
る）２４と、デジタル／アナログ変換回路（以後、「Ｄ
／Ａ変換回路」と略称する）２６〜３３と、処理回路２
５とを含む。処理回路２５は、入力手段３５からなどの
入力によって溶接工程が開始されると、Ｄ／Ａ変換回路
２９，３０，２８，２６，３３を介して、入側クランプ
昇降手段１５、出側クランプ昇降手段１６、溶接裏金移
動手段１４、入側クランプ移動手段１１、ロータリシャ
ー移動手段２０を制御する。また、受発光センサ８およ
び受光センサ９ｂからの信号は、それぞれ入力インタフ
ェイス回路２２，２３を介して処理回路２５に入力され
る。また、第１徴調整センサ１３からの信号は、Ａ／Ｄ
変換回路２４を介して処理回路２５に入力される。処理
回路２５では、受発光センサ８、受光センサ９ｂおよび
第１徴調整センサ１３から入力された信号に基づいて、
前記先端と終端の間隔ｄ１の補正量であるΔｄを演算
し、Ｄ／Ａ変換回路２７，３１，３２を介して、第１徴
調整手段１２、第２徴調整手段１７、ねじり調整手段１
９を制御する。

【００３４】本発明を用いた金属帯の溶接方法は、図５
および図６に示されるフローチャートのように行われ
る。入力手段などからの信号によって溶接過程が始めら
れると、ステップｎ１に進む。ステップｎ１では、入側
クランプ昇降手段１５、出側クランプ昇降手段１６、溶
接裏金移動手段１４、入側クランプ移動手段１１、ロー
タリシャー移動手段２０、第１徴調整手段１２および第
２徴調整手段１７を縮小させ、かつねじり調整手段１９
を正常位置に戻して溶接装置を初期状態に戻す。ステッ
プｎ２では、入側クランプ昇降手段１５および出側クラ
ンプ昇降手段１６を伸長させる。これによって、入側ク
ランプ手段１および出側クランプ手段２を下降させ、先
行金属帯Ｓ１の終端および後行金属帯Ｓ２の先端を固定
することができる。ステップｎ３では、ロータリシャー
移動手段２０を伸長させる。これによって、ロータリシ
ャー４を前記金属帯端部を移動させ、前記先端および終
端を切揃えることができる。ステップｎ４では、ロータ
リシャー移動手段２０を縮小させ、ロータリシャー４を
退避させる。ステップｎ５では、溶接裏金移動手段１４
を伸長させる。これによって、溶接裏金を含むバックバ
ー５を先行金属帯Ｓ１の終端部付近下部まで移動させる
ことができ、溶接時に溶解した金属を保持することがで
きる。ステップｎ６では、入側クランプ移動手段１１を
伸長させる。これによって、入側クランプ手段１によっ
て固定された後行金属帯Ｓ２の先端を、予め設定された
設定量だけ移動させることができる。ステップｎ７で
は、受発光センサ８によって測定された前記終端と先端
との間隔ｄ１および発光センサ９ａと受光センサ９ｂと
によって測定された入側クランプ手段１と出側クランプ
手段２との間隔ｄ２とを読込む。ステップｎ８では、前
記間隔ｄ１が予め定められた基準値ｄｃであるか否かを
判断し、そうであるならばステップｎ１６に進み、そう
でないならばステップｎ９に進む。

【００３５】前記間隔が基準値と一致していない場合、
ステップｎ９で前記間隔ｄ１を予め設定されている基準
値ｄｃと比較し、前記間隔ｄ２を考慮して補正量Δｄを
決定する演算を行う。ステップｎ１０で、第１徴調整手
段１２を前記補正量Δｄに対応させて伸長または縮小さ
せる。ステップｎ１１で、第１徴調整センサ１３で測定
された第１微調整手段１２によって移動した移動量ｄ３
を読込む。ステップｎ１２で、前記補正量Δｄと前記移
動量ｄ３とが一致しているか否かを判断し、そうである
ときはステップｎ１４に進み、そうでないときはステッ
プｎ１３で第２徴調整手段１７を伸縮させる。ステップ
ｎ１４では、前記先端と終端とが平行であるか否かを判
断し、そうであるときはステップｎ７に戻り、そうでな
いときはステップｎ１５でねじり移動手段１９を角変位
させてからステップｎ７に戻る。

【００３６】前記先端と終端の間隔ｄ１が基準値ｄｃと
一致したときは、ステップｎ１６で溶接を実行する。ス
テップｎ１７では、入側クランプ昇降手段１５および出
側クランプ昇降手段１６を縮小させて、入側クランプ手
段１および出側クランプ手段２を上昇させることによっ
て金属帯を開放し、処理を終了する。

【００３７】図７（１）に示すように、電極７は垂直方
向より傾いており、早めに金属帯の端部を加熱する。そ
の傾き、すなわち前進角Ａは、３〜７°とすることが好
ましい。また、電極７先端と溶接される金属帯Ｓの下側
表面との間隔Ｂは、１２〜２０ｍｍとすることが好まし
い。

【００３８】先行金属帯Ｓ１の終端と、後行金属帯Ｓ２
の先端との間隔は、各金属帯Ｓ１，Ｓ２の板厚および鋼
種によって決定される。また、図７（２）に示すよう
に、前記間隔Ｄは、電極７先端と前記終端との間隔Ｃの
２倍に等しくすることが好ましいため、前記間隔Ｃもま
た、前記間隔Ｄに応じて変位させ、電極の位置を変化さ
せている。

【００３９】また溶接部端部は溶接不良を起こしている
場合が多く、また前記端部に応力が集まることによって
圧延時に溶接部が破断するなどの圧延不良を起こし易い
ため、溶接後に溶接部両端を切断する。切断された切断
片をクリッピングと呼び、溶接状態の良・不良を調べる
ためにクリッピング曲げ試験を行う。前記試験は、クリ
ッピングの一端を万力などで固定し、溶接部をハンマな
どでたたくことによって応力を加え、９０°湾曲させて
溶接部にひびなどが生じるかどうかを調べるものであ
る。前記試験結果によって溶接結果を評価し、この評価
結果に従って溶接時に電極７にかける電圧および電極７
の移動速度などの溶接条件を修正している。

【００４０】表１は図１の溶接装置を用い、受発光セン
サ８を入側クランプ手段１上部両端に設置し、また発光
センサ９ａを入側クランプ手段１上部中央に設置し、受
光センサ９ｂを出力クランプ手段２上のそれに対応した
位置に設置した場合の溶接の結果を、従来の方法と比較
したものである。

【００４１】

【表１】

【００４２】このように、前記終端と先端との間隔の大
きさ、および両クランプ手段間の距離を測定し、第１徴
調整手段１２、第２徴調整手段１７およびねじり調整手
段１９を用いて前記終端と先端との間隔を調整すること
によって、前記間隔と基準値とのずれは、従来技術を用
いた場合には０．５〜１．５ｍｍであったが、本発明を
用いると０．１〜０．２ｍｍとなり、ずれが減少するこ
とがわかる。溶接後の溶接破断率は、従来技術を用いた
場合には１５％であったが、本発明を用いた場合は０．
１％となり、従来技術を用いた場合より良好な溶接を行
うことができることが判る。

【００４３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、先行金属
帯と後行金属帯とを突き合わせ溶接して金属帯を連続的
に通板するための溶接方法において、先行金属帯の端部
と後行金属帯の端部とをそれぞれ把持しながら、前記端
部間の間隔を光学的に計測し、計測された間隔が予め定
める値となるように修正してから前記端部間を溶接する
ので、前記間隔の設定精度を向上させることができ、溶
接不良の発生を減少させることができる。

【００４４】好ましくは、前記端部間の間隔の光学的な
計測は、レーザ光を照射して行い、好ましくは、直線状
または帯状の光ビームを照射して行うので、微小な間隔
の値をすばやく検出することができ、生産ラインの通板
速度に影響を及ぼさないので、前記ラインの作業能率を
向上させることができる。

【００４５】好ましくは、前記端部間の間隔の光学的な
計測は、金属帯の板幅方向の両端付近の少なくとも２箇
所で行うので、前記先端と終端が平行であるかどうかを
検出することができ、溶接不良の発生を抑えることがで
きる。

【００４６】また好ましくは、前記端部間の間隔の光学
的な計測は、金属帯の表面からの反射光の有無によって
行うので、金属帯の一方表面方向のみにセンサを設置す
れば良いためセンサの設置スペースを小さくでき、設置
を容易にすることができる。

【００４７】また好ましくは、前記端部間の溶接は、端
部間の間隙に裏金を当てて行うので、溶接時に溶解した
金属を容易に保持することができ、圧延を行うのに適し
た溶接部を形成することができる。

【００４８】前記端部間の溶接は、ＭＩＧ溶接によって
行うので、溶接速度が早く、また溶接後に圧延可能な溶
接部が形成される溶接を行うことができる。このため
に、前記金属帯の作業能率をより向上させることができ
る。

【００４９】また好ましくは、前記端部間の間隔の光学
的計測は、端部間の間隙を通過する光によって行うの
で、前記間隔の測定の速度をさらに向上させることがで
き、溶接不良の発生を抑えることができる。

【００５０】また好ましくは、溶接後に金属帯の板幅方
向の両端の溶接部分を切離して試験片を採取し、採取さ
れた試験片を用いて溶接結果を評価し、評価結果に従っ
て、前記端部間を溶接する際の溶接条件を修正するの
で、溶接条件を金属帯の形状や鋼種に適合したものとす
ることができ、溶接不良の発生をさらに減少させること
ができる。

【００５１】本発明に従えば、金属帯の溶接装置内に、
先行金属帯の端部を把持する出側クランプ手段と、後行
金属帯の端部を把持する入側クランプ手段と、先行金属
帯および後行金属帯の端部間の間隔を光学的に計測する
間隔計測手段と、間隔計測手段からの出力に応答し、前
記端部間の間隔が予め設定される基準値となるように、
前記出側クランプ手段および入側クランプ手段を、金属
帯を把持した状態で相対的に移動させて調整する制御手
段と、金属帯からの出力に応答して間隔が調整された前
記端部間を溶接する溶接手段とを備えるので、前記間隔
の設定精度を向上させることができ、溶接不良の発生を
抑えることができる。

【００５２】好ましくは、前記出側クランプ手段または
前記入側クランプ手段の少なくとも一方は、前記相対的
な移動の際に徴調整が可能であるので、前記調整をより
精度よく行うことができる。

【００５３】また好ましくは、前記間隔計測手段は、前
記出側クランプ手段または前記入側クランプ手段のいず
れか一方に連動して移動するので、前記間隔の測定にお
いて測定する対象を前記間隔自身と、前記出側クランプ
手段および前記入側クランプ手段の間とすることができ
るので、前記徴調整を行う場合の前記出側クランプ手段
または前記入側クランプ手段の移動量を適確に決定する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を用いた溶接装置の側面図である。

【図２】図１の入側クランプ手段１の簡略化した平面図
である。

【図３】図１の溶接装置の簡略化した説明図である。

【図４】制御回路２１の電気的な構成を示すブロック図
である。

【図５】本発明を用いた金属帯の溶接方法を示すフロー
チャートである。

【図６】本発明を用いた金属帯の溶接方法を示すフロー
チャートである。

【図７】図１の電極７の位置を説明する説明図である。

【図８】連続圧延ラインの簡略化した説明図である。

【図９】ガスシールドメタルアーク溶接の簡略化した説
明図である。

【符号の説明】

１ 入側クランプ手段 ２ 出側クランプ手段 ３ 溶接手段 ４ ロータリシャー ５ バックバー ６ 溶接裏金 ７ 電極 ８ 受発光センサ ９ａ 発光センサ ９ｂ 受光センサ １１ 入側クランプ移動手段 １２ 第１徴調整手段 １３ 第１徴調整センサ １４ 溶接裏金移動手段 １５ 入側クランプ昇降手段 １６ 出側クランプ昇降手段 １７ 第２徴調整手段 １８ 移動台 １９ ねじり調整手段 ２０ ロータリシャー移動手段 ２１ 制御回路 ２２，２３，３４ 入力インタフェイス回路 ２４ Ａ／Ｄ変換回路 ２５ 処理回路 ２６，２７，２８，２９，３０，３１，３２，３３ Ｄ
／Ａ変換回路 ３５ 入力手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２３Ｋ 37/06 Ｂ２３Ｋ 37/06 Ｃ Ｈ０１Ｓ 3/00 Ｈ０１Ｓ 3/00 Ｆ // Ｂ２３Ｋ 9/127 ５０９ 8315−4Ｅ Ｂ２３Ｋ 9/127 ５０９Ａ 8315−4Ｅ ５０８Ａ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先行金属帯と後行金属帯とを突き合わせ
   溶接して金属帯を連続的に通板するための溶接方法にお
   いて、 先行金属帯の端部と後行金属帯の端部とをそれぞれ把持
   しながら、 前記端部間の間隔を光学的に計測し、 計測された間隔が予め定める値となるように修正してか
   ら、 前記端部間を溶接することを特徴とする金属帯の溶接方
   法。
2. 【請求項２】 前記端部間の間隔の光学的な計測は、レ
   ーザ光を照射して行うことを特徴とする請求項１記載の
   金属帯の溶接方法。
3. 【請求項３】 前記端部間の間隔の光学的な計測は、直
   線状の光ビームを照射して行うことを特徴とする請求項
   １記載の金属帯の溶接方法。
4. 【請求項４】 前記端部間の間隔の光学的な計測は、帯
   状の光ビームを照射して行うことを特徴とする請求項１
   記載の金属帯の溶接方法。
5. 【請求項５】 前記端部間の間隔の光学的な計測は、金
   属帯の板幅方向の両端付近の少なくとも２箇所で行うこ
   とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の金属帯
   の溶接方法。
6. 【請求項６】 前記端部間の間隔の光学的な計測は、金
   属帯の表面からの反射光の有無によって行うことを特徴
   とする請求項１〜５のいずれかに記載の金属帯の溶接方
   法。
7. 【請求項７】 前記端部間の溶接は、ＭＩＧ溶接によっ
   て行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載
   の金属帯の溶接方法。
8. 【請求項８】 前記端部間の溶接は、端部間の間隙に裏
   金を当てて行うことを特徴とする請求項６または７に記
   載の金属帯の溶接方法。
9. 【請求項９】 前記端部間の間隔の光学的計測は、端部
   間の間隙を透過する光によって行うことを特徴とする請
   求項１〜５のいずれかに記載の金属帯の溶接方法。
10. 【請求項１０】 溶接後に、金属帯の板幅方向の両端の
    溶接部分を切離して試験片を採取し、 採取された試験片を用いて溶接結果を評価し、 評価結果に従って、前記端部間を溶接する際の溶接条件
    を修正することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに
    記載の金属帯の溶接方法。
11. 【請求項１１】 金属帯の溶接装置において、 先行金属帯の端部を把持する出側クランプ手段と、 後行金属帯の端部を把持する入側クランプ手段と、 先行金属帯および後行金属帯の端部間の間隔を光学的に
    計測する間隔計測手段と、 間隔計測手段からの出力に応答し、前記端部間の間隔が
    予め設定される基準値となるように前記出側クランプ手
    段および入側クランプ手段を、金属帯を把持した状態で
    相対的に移動させて調整する制御手段と、 制御手段からの出力に応答して、間隔が調整された前記
    端部間を溶接する溶接手段とを含むことを特徴とする金
    属帯の溶接装置。
12. 【請求項１２】 前記出側クランプ手段または前記入側
    クランプ手段の少なくとも一方は、前記相対的な移動の
    際に徴調整が可能であることを特徴とする請求項１１記
    載の金属帯の溶接装置。
13. 【請求項１３】 前記間隔計測手段は、前記出側クラン
    プ手段または前記入側クランプ手段のいずれか一方に連
    動して移動することを特徴とする請求項１２記載の金属
    帯の溶接装置。