JPH11277247A - マッシュシーム溶接方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】マッシュシーム溶接時において、プラニッシュ
ロールがストリップの端部においてうまくローリングさ
れず、溶接部を引き裂くことを防止する。。 【解決手段】重ね合わせ部を電極輪で溶接した後プラニ
ッシュロールで圧下する際に、圧下開始位置をストリッ
プのエッジ部内側とするとともに、圧下されないエッジ
部をクリップカット装置により除去することにより、溶
接部の引き裂きを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板の連続プロセ
スライン等において、先行ストリップの尾端と後続スト
リップの先端を溶接するマッシュシーム溶接の方法およ
び溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】マッシュシームウエルダーは、ストリッ
プの重ね合わせ部を電極輪で通電加熱しながら溶着さ
せ、その直後に通電加熱された高温の重ね合わせ部をプ
ラニッシュロールにより規定の圧下力をかけて板厚を薄
くすることによってプロセスライン各部をストリップが
通過する際に繰り返し受ける曲げや張力、もしくは圧力
による応力の集中を避け、ストリップの破断を防止して
いる。

【０００３】図５および図６に示すごとく先行ストリッ
プＳ１と後続ストリップＳ２をマッシュシーム溶接機１
で接続するとき、ストリップの走行ラインに設置された
先行ストリップＳ１の後端部と後続ストリップＳ２の先
端部を後述するクランプ先端より定められた長さに、ダ
ブルカットシャーによって切断後、先行ストリップは出
側クランプ１３、１４により固定、後続ストリップＳ２
は入側クランプ１１、１２によって固定し、ストリップ
Ｓの先端部を僅かに重ね合わせた後、電極輪１５、１６
によって通電加熱しながら圧下し、ストリップの側端部
から他方へシーム溶接を施し、直後に追従する後述する
プラニッシュロール１７、１８によって圧下し、重なり
合って厚くなった溶接部を平滑にする。

【０００４】マッシュシーム溶接機の構成については、
図２および図６を参照して説明すると、レール３上に載
った移動台４に載置されたキャリッジフレーム５にはス
トリップＳの走行中心に合わせたダブルカットシャー４
０と走行ラインを僅かに外れて電極輪１５、１６とプラ
ニッシュロール１７、１８が組込まれている。入側クラ
ンプ１１、１２および出側クランプ１３、１４は、図２
の点線で示すとおり、キャリッジフレーム５の走行範囲
の外に基部を持ちクランプ部の先端はキャリッジフレー
ム５の開口部にダブルカットシャー４０および電極輪、
プラニッシュロールの走行に干渉しない範囲でせり出し
ている。

【０００５】このプラニッシュロール１７、１８は従
来、溶接前に規定の圧下力にて予め上下のロールを圧下
してプリセットした後に溶接をスタートするので、圧下
力が掛かったままの状態で、ストリップの端部から溶接
部へ噛み込ませることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図３は溶接時における
ストリップＳと、電極輪１５、１６と、プラニッシュロ
ール１７、１８の関係を示したストリップ進行方向の出
側から見た正面図で、プラニッシュロール１７、１８
は、ストリップＳ１、Ｓ２の重なり部を平滑にするもの
で、圧下効率をよくするため、通常は電極輪の直径より
若干小径で、ロール自身の回転駆動手段を持たない。そ
のため、プラニッシュロールに圧下力をかけたまま圧下
を開始すると、ロールがストリップの端部からうまくロ
ーリングされないことがある。

【０００７】特に薄ゲージのストリップ同士の溶接時に
おいては、プラニッシュロール１７、１８がストリップ
Ｓのエッジに引っかかった時、ストリップの剛性が低い
ためにプラニッシュロール１７、１８が溶接部へ噛み込
んだ直後から、溶着直後の高温の重ね合わせ部をロール
で引き裂いてしまうことがある。このような場合、再溶
接する必要があるが、再溶接すると入側の停止時間が増
大し、入側ルーパによるプロセス部前の貯留がなくな
り、プロセス部の減速または停止を余儀なくされる。

【０００８】プロセス部が例えば連続焼鈍であれば、薄
ゲージのストリップではストリップのヒートバックルま
たはクーリングバックル等が発生するために製品形状に
著しいダメージを与えるばかりか、場合によってはスト
リップの炉内破断により長時間のライン停止に至る。炉
内破断に至らないまでも、熱処理条件の変動による機械
的性質の変動により、品質のバラツキが発生する。

【０００９】このような状態を避けるために、通常薄ゲ
ージ材ではプラニッシュロールを使用しないか、または
ロールの圧下力を減じている。これらの対応では、重ね
合わせ部の板厚が厚くなり、溶接部の繰り返し曲げ強度
が低下するので、ロール本数が多く繰り返し曲げの多い
竪型炉ではストリップの破断する可能性があり適切な対
応ではない。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明においては、これ
らの課題を解決するために、プロセスラインの先行スト
リップと後続ストリップを溶接するマッシュシームウエ
ルダーにおいて、重ね合わせ部を電極輪で溶接した後に
重ね合わせ部の板厚を薄くするためのプラニッシュロー
ルで圧下するとき、圧下開始位置をストリップのエッジ
部の内側とするとともに、圧下を受けないエッジ部をク
リップカット装置により除去することを特徴とするマッ
シュシーム溶接方法が提供される。

【００１１】また、本発明においては、プラニッシュロ
ールの圧下をストリップのエッジ部より内側からスター
トさせるための先行ストリップおよび後続ストリップの
エッジ部を検出するセンサーおよび、前記センサーの指
令によりプラニッシュロールの圧下をかける加圧装置と
してプラニッシュロールをタッチさせるだけの低圧回路
および溶接部を平滑にするための通常回路との双方を持
ち、かつ、マッシュシーム溶接機のストリップ走行方向
の後段にクリップカット装置を配置したことを特徴とす
るマッシュシーム溶接装置が提供される。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態を示
すストリップの進行方向から見たマッシュシーム溶接機
１の外略図である。従来技術で示した図６とは同一部位
には同一符号をもって説明する。マッシュシーム溶接機
１は、ストリップＳの走行ラインの中心に配置された先
行ストリップＳ１と後続ストリップＳ２の相対位置を固
定するための出側クランプ１３、１４および出側クラン
プの陰で図示されない入側クランプ１１、１２と、この
クランプの間にありストリップＳの先端部を切り揃える
ためのダブルカットシャーを持つ。前述のとおり、クラ
ンプの先端から規定量の長さのストリップを出し、図5
のごとく僅かに先端部を重ね合わせて固定する。通常こ
の重ね合わせ代は溶接するストリップの厚みによって
１．５ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲に設定する。

【００１３】電極輪１５、１６とプラニッシュロール１
７、１８は、移動台４の移動方向のほぼ中央部にあり、
ストリップの重ね合わせ部Ｄの中心に電極輪の圧下機構
３５、３６と、プラニッシュロールの圧下機構３７、３
８と、電極輪への図示しない電流供給機構を備えてお
り、電極輪１５、１６とプラニッシュロール１７、１８
の間にはストリップＳの端部を検出する手段であるフォ
トセンサ１９、２０を設ける。前記フォトセンサは、下
部に発光部２０を持ち、上部に受光部１９を持つ。溶接
がスタートするとレール３上に載置された移動台３は、
油圧シリンダーによって、ストリップＳの進行方向に対
して直角に予め電極輪１５、１６とプラニッシュロール
１７、１８を圧下して移動台４の移動とともにストリッ
プ方向へ移動する。

【００１４】プラニッシュロール１７、１８の圧下機構
は図７に示すごとく、空圧によって行われるのが普通で
あるが、勿論空圧によらず油圧によっても行っても構わ
ない。本発明の実施の形態は空圧回路によって説明す
る。プラニッシュロール１７、１８は、切替弁２１によ
ってエアーシリンダー２２、２３へ空圧を送り、開放回
路２４へ送気すれば開放、押圧側回路２５へ送気すれば
圧下を選択できる。

【００１５】溶接作業が開始されると、プラニッシュロ
ール１７、１８は、空圧回路に示す減圧弁２７を経由す
る低圧回路２８の経路で圧搾空気を送り、エアシリンダ
ー２２、２３のピストンを押し、プラニッシュロール１
７、１８を押し出して上下ロールを軽くタッチさせる。
移動台４の移動により電極輪１５、１６がストリップＳ
にタッチして溶接が開始された直後、フォトセンサーの
発行部２０の光がストリップＳに遮られ、受光部１９の
受光を遮断し、電磁切替弁２６を通常回路２５へ切替え
て溶接部の盛り上がり部を押し潰して平滑にする。

【００１６】移動台４がストローク一杯移動し溶接が完
了すると、電極輪１５、１６とプラニッシュロール１
７、１８とも開放され、通電が断たれ、移動台４は元の
位置に復帰するとともに、ストリップＳはクリップカッ
ト装置（クリップカットシャー）２の位置へ自動的に送
られ、サイドクリッピングを完了する。ストリップＳの
端部数ミリはプラニッシュロール１７、１８の圧下が軽
く溶接部の重なり部分が十分に押し潰されないが、サイ
ドクリッピングシャー２により、図４に示すごとく溶接
部Ｗを三日月型のシャーＣでストリップ端部より３０ミ
リ〜５０ミリを切り取るので、ストリップのその後の通
板で問題になることはない。

【００１７】

【実施例】以上発明の実施の形態について説明したが、
さらに具体的な実施例を図８のフローチャートに基づい
て説明する。一連の溶接作業は、先行ストリップＳ１が
出側クランプ１３、１４によって押圧固定され、後続ス
トリップＳ２が入側クランプ１１、１２により押圧固定
されたステップＡ１から始まる。

【００１８】ステップＡ２において、プラニッシュロー
ル１７、１８は、図７に示す電磁切替弁２６の切替えに
より経路に減圧弁２７を持つ低圧回路２８を経由し、上
下プラニッシュロール１７、１８は軽くタッチする。同
時にステップＡ３で電極輪１５、１６は圧下されステッ
プＡ４で移動台4はストリップ方向へ移動する。ステッ
プＡ５において電極輪１５、１６がストリップＳの端部
に到達するとストリップを挟んで電極輪１５、１６間へ
通電が始まり、ストリップの重なり部Ｄが加熱溶着しな
がらシーム溶接が始まる。

【００１９】直後に電極輪１５、１６に追従するプラニ
ッシュロール17、18の間に設けられたフォトセンサー１
９、２０は、ステップＡ７において遮光され、その信号
に基づいてプラニッシュロール１７、１８の圧下回路は
電磁切替弁２６により低圧回路２８から通常回路２５へ
切り替わる。このためステップＡ８ではプラニッシュロ
ールの圧下は通常の設定圧力となり、電極輪１５、１６
で加熱溶着したストリップの重なり部Ｄは平滑化され
る。フォトセンサー１９、２０とプラニッシュロール１
７、１８とは数センチの水平位置のずれがあり遮光信号
によりプラニッシュロール１７、１８が通常圧下になっ
たときプラニッシュロールがストリップエッジに達しな
い恐れがあるが、実際には僅かな作動遅れがあり、丁度
エッジ到達直後から重なり部Ｄは平滑化される。

【００２０】そのようにしてマッシュシーム溶接をスト
リップ幅一杯に行い、電極輪１５、１６はプラニッシュ
ロール１７、１８とともストリップＳから外れると通電
は遮断され、電極輪１５、１６、プラニッシュロール１
７、１８とも開放され、ストリップＳはクリップカット
シャー２の位置へ送られると同時に移動台４は元の位置
へ復帰する。ステップＡ１４でクリップカットを完了す
れば、一連のマッシュシーム溶接作業は完了する。

【００２１】

【発明の効果】比較的薄いストリップのマッシュシーム
溶接において、従来しばしばプラニッシュロールによっ
て溶接部が引き裂かれ再溶接を余儀なくされていたが、
本発明の実施により皆無となった。薄ゲージ材の場合、
溶接部の圧下力も従来あまり強くすることが出来ず、重
ね合せ部の厚みが厚くなっていたが、本発明の実施によ
り重ね合せの平滑化が可能となり、溶接強度が向上し
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す、マッシュシーム溶
接機のストリップの進行方向から見た正面図である。

【図２】本発明のマッシュシーム溶接機とクリップカッ
トシャーの位置関係を示す平面図である。

【図３】本発明の課題であるストリップと電極輪とマッ
シャーロールの関係を示す。

【図４】クリップカットシャーの切断面を示す。

【図５】マッシュシーム溶接のストリップの重なり部と
クランプの関係を示す。

【図６】従来のマッシュシーム溶接機を示す。

【図７】プラニッシュロールの圧下力を切替えるための
空圧回路を示す。

【図８】本発明の実施例を示すフローチャート

【符号の説明】

１：マッシュシーム溶接機 ２：クリップカット
シャー ３：レール ４：移動台 １３、 １４：クランプ １５、１６：電極輪 １４、 １８：プラニッシュロール １９：フォトセンサ
ー受光部 ２０：フォトセンサー発光部 ２１：電磁切替弁 ２２、 ２３：エアシリンダー ２５：通常回路 ２３、 ２６：電磁切替弁 ２８：低圧回路 11

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プロセスラインの先行ストリップと後続ス
   トリップを溶接するマッシュシームウエルダーによりス
   トリップの重ね合わせ部を電極輪で溶接した後、重ね合
   わせ部の板厚を薄くすることを目的としてプラニッシュ
   ロールで圧下する際に、圧下開始位置をストリップのエ
   ッジ部の内側とするとともに、圧下を受けないエッジ部
   をクリップカット装置により除去することを特徴とする
   マッシュシーム溶接方法。
2. 【請求項２】プラニッシュロールの圧下をストリップの
   エッジ部より内側からスタートさせるための先行ストリ
   ップおよび後続ストリップのエッジ部を検出するセンサ
   ーおよび、前記センサーの指令によりプラニッシュロー
   ルの圧下をかける加圧装置としてプラニッシュロールを
   タッチさせるだけの低圧回路および溶接部を平滑にする
   ための通常回路との双方を持ち、かつ、マッシュシーム
   溶接機のストリップ走行方向の後段にクリップカット装
   置を配置したことを特徴とするマッシュシーム溶接装
   置。