JPS6330173A - 鋼帯端部の突合せ溶接時の突合せ方法ならびにその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の目的〉 産業上の利用分野 本発明は鋼帯端部の突合せ溶接時の突合せ方法ならびに
その装置に係り、とくに、先行、後行両鋼帯を突合せ溶
接する際の厚さが０．１５ｍｍ程度の＠鋼帯に好適な突
合せ方法ならびにその装置に係る。

従　　来　　の　　技　　術 一般に、鋼帯を、製品として需要先等に供給する前には
、需要先の要求を満足させるために、例えば巻直し、巻
込み溶接、スリット、カット等の精整処理する口とが行
なわれ、コイルあるいはシート状にて需要先に納入され
ている。

しかしながら、この精整処理のうちで、溶接は、通常、
ＭＩＧやＴＩＧで行なわれることもあって、高品質な溶
接部が得られない。ごのため、得られる溶接部をそのま
まの状態として、コイルに巻回すると、鋼帯に疵が発生
し、品質が著しく低下し、ユーザーでトラブルを発生す
る。このトラブルの発生を回避するために、コイル状に
巻回するときに、わざわざ溶接部を切除しているが、こ
のように切除すると、長く連続的なものとしては供給す
ることが困難である。

Ｃれに対し、最近は高性能なレーザ溶接部が開発され、
この溶接であると、高品質の溶接部が得られるため、溶
接部を切除せずにそのまま巻回してコイル状にビルドア
ップしても疵等が発生しない。このため、例えば、珪素
鋼帯の精整処理の溶接にその特徴を発揮させると、大き
な利益が得られる。

すなわち、珪素鋼帯は、通常、需要先で高速連続打抜ラ
イン等によって処理されるので、切れ目のない長い鋼帯
であれば、打法の能率が高く、切れ目のない良い鋼帯の
型での納入が強く要望されている。口の要望をレーザ溶
接によって達成するのには、その前提として、短い鋼帯
を高品位の突合せを達成することが必要で、この前提条
件が充足されないで、レーザ溶接を行なっても良質の溶
接部が得られない。なお、良質な溶接部とは、均一でか
つ基準に合格していること、溶接部の機械的性質が一定
の基準に合格していること、更に溶接部で屈曲及びずれ
がないこと等の条件を具えていることである。

また、珪素鋼帯のなかで方向性のものは鉄屓減少の上か
ら板厚を０．３５〜０．３０ｍｍ程度から０．３５〜０
．２０ｗ程度に薄物化する傾向にある。しかし、薄物化
すると、従来例の溶接装置では、高品位の突合せを得る
ことがむづかしく、従来例の溶接装置で得られる程度の
突合せ開先にレーザ溶接を適用してもその効果を十分に
発揮させる口とができない。

この点から、高品位の突合せを得る装置の一つとして、
例えば、実開昭５７−１０２４８０号公報に記載される
如き装置が提案されている。しかし、この突合せ装置で
あっても板幅が５００＋＋＋ｍ以上に広くなり、板厚が
０．１５ｍ１ｌｌ程度に薄くなると、上記条件に適合す
る突合せ部が得られない。

すなわち、同号公報に示される突合せ装置では、先行な
らびに後行の両鋼帯の各対向端部を切断位置で切断し、
その後、溶接位置に移動させて各切断端部を突合せるも
のである。更に詳しく説明すると、はじめに、先行鋼帯
の後端部を切断位置で切断し、この切断時にはサイドガ
イドにより位置決めすると共に切断はシャーによって行
ない、切断位置から溶接位置までの移動はピンチロール
または人手によって行なわれる。続いて後行鋼帯の先端
部も同様に切断位置でサイドガイドにより位置決めした
状態でシャー切断され、切断後はピンチロールまたは人
手によって溶接位置まで移動され、溶接位置で待機して
いる先行鋼帯の切断面に対し後行鋼帯の切断面が突合せ
られる。また、この溶接位置における突合せは、人手に
よって行なわれており、板幅が広く板厚がきわめて薄い
もの、つまり、広幅極薄のものでは突合せのときに先行
鋼帯の上に後行鋼帯が乗り上げ、時間がかかり、きわめ
て作業がはん雑になる。仮りに、十分に時間をかけて突
合せを行なったとしても、安全上の問題が残り、この点
から、別械化、自動化によって突合せ部のギャップを最
小にした精度のよい接合面を早く確実に得る方法や装置
を確立することが急務であったが、従来技術では達成で
きない。

発明が解決しようとする問題点 本発明は前記諸欠点の解決を目的とし、具体的には、例
えば、０．３５ｍｍ以下の薄い鋼帯でも、最小のギャッ
プである突合せ部が容易に得られ、かつラインの自動化
に好適な突合せ方法ならびにその装置を提案する。

〈発明の構成〉 問題点を解決するための 手段ならびにその作用 すなわち、本発明は、先行ならびに後行の両鋼帯の端部
の突合せ溶接に先立って、これら両鋼帯の各端部を突合
せる際に、この突合せ線の１Ｖ方あるいは前方の何れか
に一方の鋼帯を待機させる一方、他方の鋼帯の端部をそ
の端面の突合せ面が前記一方の鋼帯端部の突合せ面に対
し、斜め下向きに指向するよう上昇させて、前記両鋼帯
端部の突合せ面を突合せることを特徴とする。

また、この発明を寅圧する装置において、先行ならびに
後行の両鋼帯を突合せる突合せ線の後方あるいは前方に
おいて、一方の鋼帯をテーブルに固定待機させる装置と
、他方の鋼帯の先端部を上昇させて斜め下向きに指向さ
せる昇降装置とを設けて成ることを特徴とする。

また、この装置において、ループロールは以下において
溶接線の後方に設けた例で説明するが、溶接線の前方に
ループロールを設置しても同等に突合せできる。

この場合には、 （１）先行鋼帯の後端部を切断し、中心線をそろえ、切
断線と溶接線を一致させた位置で固定し待機させる。

（２）後行鋼帯の先端部を切断し、溶接線まで送る。

（３）このとき、先端がループロール上を通過したら、
ループロールを上昇させ、後行鋼帯の先端を下向きに指
向させたままテーブル上をスライド後退させて突合せる
。

そこで、これら手段たる構成ならびにその作用について
、図面によって更に具体的に説明すると、次の通りであ
る。

なお、第１図は本発明方法を実施する装置の一例の配置
図であり、第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄｉなら
びに（ｅ）は第１図に示す装置によって本発明方法によ
り先行ならびに後行の両鋼帯の端部を切断し突合せて溶
接する際の各過程を示す説明図である。

まず、第１図において、符号Ａは切断位置、Ｂは溶接位
置、１は先行鋼帯、２は後行鋼帯を示す。

溶接位置Ｂにおいては、第１図に示す如く、先に待機し
ている先行鋼帯１に対し後行鋼帯２を突合せられるが、
この突合せに先立って、先行鋼帯１は一対のピンチロー
ル１ｏ、１１等から成る移送装置により送られて、その
後端部が切断位置式に達したと口ろで停止する。切断位
置Ａにおいて先行鋼帯１の側縁を図示しないＩＩＩ縁そ
ろえ装置によってこの処理ラインの中心線と平行をなす
ようにそろえ、この状態に押え８Ｍ４により先行鋼帯１
の後端部を固定し、例えば、シャー切断等の切断装置３
によって処理ライン中心線と直角に切断する（第２図（
ａ）参照）。このときに発生したスクラップはスクラッ
プ処理装＠（図示せず）により処理する。この切断装置
３はレーザカット等の溶断装置としても構成できるが、
シャー切断として構成するときには通常上下−対のシャ
ー３８．３ｂから構成する。その後、先行鋼帯１は一対
のピンチロール１０．１１等の移送装置により送られて
、切断後の後端部は切断位置式から溶接位置Ｂに移送さ
れる。

溶接位置Ｂにおいては鋼帯の板中方向に走行自在に溶接
トーチ５が設けられ、この先行鋼帯１の送りは定位置停
止装置（図示せず）などにより行なわれ、先行鋼帯１の
後端部は正確に溶接ト−チ５の真下になる位置で停止す
る。この送りの際、先行ｓｇ帯１のセンターと板巾方向
に走行する溶接トーチ５の走行線と１ｆｉＥ確に直交し
ない場合がある。このため、溶接１・−チ５のところに
は図示しない側縁そろえ装置を設けて、この側縁そろえ
装置によって先行鋼帯１の側縁を再び処理ラインの中心
線と平行をなすようそろえる。更に、先行鋼帯１のセン
ターと溶接１−−チ５の走行線（以下、溶接線りという
。）との直角度を図示しない鋼帯の中心線平行度修正装
置などにより修正する。また、溶接線の前後には平坦か
つ水平なワークテーブル１５を、その上面がバスレベル
と略々同じ高さになるよう設置しておき、このワークテ
ーブル１５の上面で固定クランプ片８等の固定装置を押
下げて第２図ｆｂｊに示す如く先行鋼帯１の後端部を固
定し、待機させておく。

次に、後行鋼帯２の先端部を一対のピンチロール１３．
１４等から成る移送装置によって切断位置式まで送る。

そして、切断位ｉ７Ａにおいて後行鋼帯２の先端部も上
記の先行鋼帯１のｌＩ端部と同様に図示しない側縁そろ
え装置によって側縁をそろえ、後行鋼帯２の中心線と切
断線が正確に直角となるようにそろえた状態を押え装置
４によって保持し、後行鋼帯２の先端部を一対のシャー
３８．３ｂ等から成る切断装置３によって切断する（第
２図（ｂ）参照）。

次に、後行鋼帯２は一対のピンチロール１３．１４等の
移送装置によって切断位冒Ａから溶接位置Ｂに送る。こ
のときに、図示しない検出器をループロール１２と溶接
位置Ｂの溶接線との間に設置しておき、この検出器によ
って後行鋼帯２の先端部がループロール１２を過ぎたと
ころをキャッチし、ループロール１２に対し信号を出し
、この信号によってループロール１２が上昇するよう構
成する。

すなわち、ループロール１２は溶接Ｉ・−チ５のライン
上流方向に向って約４０ｃｍ程度のところに設置され、
鋼帯の板厚に応じた高さに上昇できるよう構成されてい
る。例えば、板厚が０．２０ａｌ１１１程度の場合、そ
の上昇高さは約１ｃｍである。このように後行鋼帯２の
先端部が僅かに過ぎたところでループロール１２を上昇
させると（第２図（Ｃ）参照）、後行鋼帯２が例えば０
．３５ｍｍ以下の如くきわめて薄いこともあって、その
先端部の切断面、つまり、突合せ面はライン下流側（そ
の送り方向）に向って斜め下向ぎに指向する。この先端
部が斜め下向き指向する状態で一対のピンチロール１３
．１４等の移送装置により後行鋼帯２の先端部の突合せ
面をテーブル１５の平坦な上面をすべらせながら更に送
ると、第２図（ｄ）に示す如く先行鋼帯１の後端部の突
合せ面に近づき、先行鋼帯１の後端部の突合せ面に対し
、後行鋼帯２の先端部の突合せ面はほとんどギャップな
く完全に密着する。

例えば、後行鋼帯の先端部が上向きに反っていてもルー
プロール１２の上昇高さを、フラットな鋼帯よりもより
高くする。これに対し、後行鋼帯の先端部が下向きに反
っている場合は逆にループロール１２の上昇高さを低く
することによって、従来の接合では反りかえった先端部
を切除する以外に回避できなかったような鋼帯でもルー
プロールの上昇高さを変えることによって確実に両突合
せ面を密着できる。

このとき、両鋼帯が突合された時点で、即時ピンチロー
ル１３．１４の送りを停止するが、停止の時期が多少遅
れても、第２図（ｅ）に示すようにハンプが大きくなる
だけで、突合せ面が外れることもない。要するに、本発
明であると、停止精度はシビャーでなくとも両鋼帯は確
実に密着できる。

また、このような突合せが終われば、ループロール１２
を下降しクランプを行なった後、溶接１・−チ５を溶接
線に沿って走行させると、高品質の溶接部が得られる。

また、以上のところでは、主として薄い珪素鋼帯をレー
ザ溶接する場合について説明したが、珪素鋼帯以外に冷
延鋼板、ステンレス鋼板等のほかに金属帯一般の溶接に
適用でき、何れの場合であっても、ループロール等の昇
降装置によって端部を上昇させたときに、その端面の突
合せ面が下向きに指向する程度に彎曲する厚さの鋼帯で
あれば適用できる。

また、先行ならびに後行の鋼帯の突合せ面が互いに平行
でないときには、従来例の如く、先行鋼帯の突合せ面に
対し後行鋼帯の突合せ面を当接するときには、突合せ面
間にギャップが残り、どうしてもギヤツブ零の突合せが
達成できない。このため、従来例では、何らかの旋回装
置を設けて、一方の鋼帯を平面レベル内で旋回させて、
両突合せ面が互いに平行をなすようにしてギヤツブ零を
達成する。口れに対し、上記の如く、本発明によって突
合せるときには、先行鋼帯の突合せ面に後行鋼帯の突合
せ面の一端が当ると、ループローラによる上昇部分はた
わむ口とになるが、このたわみによってスプリング力が
発生し、鋼帯は従来例の如く旋回装置によって旋回させ
なくともギヤツブ零で突合せできる。

また、上記の如く、後行鋼帯の先端部をループローうに
よって上昇させる場合、溶接線とループローラとの２［
１！離は鋼帯の剛性や板厚などとの関連で適正な値に調
整するのが好ましい。

すなわち、第３図（ａ）に示す如く、この距離しか小さ
いのに比べてループローラ１２のリフト１１を大きくす
ると、先行鋼帯１の後端部に後行鋼帯２の先端部が乗り
上げて突合せが達成できない。また、第３図（ｂｌに示
す如く、距離［が大きいのに比べてループローラ１２の
リフト１１を小さくすると、後行鋼帯２の先端部に水平
部分２ａが発生し、本発明による突合せが達成できない
。

この点から、板厚０．３５〜０．２０ｍｍ以下、とくに
、０．１５印程度のときはしは５０ｉＩＩ１１の場合で
１１は１０ｓ程度が好ましい。

〈発明の効果〉 以上詳しく説明した通り、本発明は、鋼帯９轟部の突合
せ溶接時の突合せ方法ならびにその装置であって、その
特徴とするところは、先行ならびに後行の両用帯の端部
の突合せ溶接に先立って、これら両鋼帯の各端部を突合
せる際に、この突合せ線の後方あるいは前方の何れかに
一方の鋼帯を待機させる一方、他方の鋼帯の端部をその
端面の突合せ面が一方の鋼帯端部の突合せ面に対し、斜
め下向きに指向するよう上昇させて、両横帯端部の突合
せ面を突合せるところにある。

従って、鋼帯の先端を下向きに指向して突合せるので、
先行鋼帯に乗り上げたすせず、確実にすばやく行なえる
。しがも、鋼帯の先９んが反っていても波打っていても
平坦な鋼帯と同様１．：確実なギャップを最小にした突
合せが行なえる。

そして、予期しなかった大きな効果として、後行鋼帯の
中心線の平行がずれていても鋼帯をハンプさせているこ
とにより、Ｖ字状の接合線をそろえることができ、従っ
て、この例の側縁そろえ装置が省略できる効果がある。

また、後行鋼帯を微送りして突合せ、突合った時点で停
止させる時に、シビャーな停止精度を要しないので、例
えば、フォトセンサーなどを設置するだけで上記の効果
を合せて簡単に自動化が可能となる上に送りすぎによる
鋼帯の歪入りを防止するなどの効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する装置の一例の配置図、第
２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、ｆｄ）ならびに（ｅ）は
第１図に示す装置によって本発明方法により先行ならび
に後行の両用帯の端部を切断し突合せて溶接する際の各
過程を示す説明図、第３図（ａｌならびに（ｂ）は従来
例による突合せの不具合状態の各説明図である。 符号Ａ・・・・・・切断位置　　　Ｂ・・・・・・溶接
位置１・・・・・・先行鋼帯　　　２・・・・・・後行
鋼帯３・・・・・・切断装置　　　５・・・・・・溶接
トーチ８・・・・・・クランプ　　　１２・・・・・・
ループロール１５・・・・・・テーブル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）先行ならびに後行の両鋼帯の端部の突合せ溶接に先
   立って、これら両鋼帯の各端部を突合せる際に、この突
   合せ線の後方あるいは前方の何れかに一方の鋼帯を待機
   させる一方、他方の鋼帯の端部をその端面の突合せ面が
   前記一方の鋼帯端部の突合せ面に対し、斜め下向きに指
   向するよう上昇させて、前記両鋼帯端部の突合せ面を突
   合せることを特徴とする鋼帯端部の突合せ溶接時の突合
   せ方法。 ２）先行ならびに後行の両鋼帯を突合せる突合せ線の後
   方あるいは前方において、一方の鋼帯をテーブルに固定
   待機させる装置と、他方の鋼帯の先端部を上昇させて斜
   め下向きに指向させる昇降装置とを設けて成ることを特
   徴とする鋼帯の突合せ装置。