KR102513659B1 - 피막 제거 장치, 피막 제거 방법, 및 접합 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 피막 제거 장치 (60) 는, 주축 (63A, 63B) 에 지지되는 회전체로 이루어지고, 접합 대상인 강판 (S) 의 표리에 형성되는 표면 피막을 제거하는 1 쌍의 브러시 롤 (61A, 61B) 과, 1 쌍의 브러시 롤 (61A, 61B) 에 의해서 표면 피막이 제거되는 강판 (S) 을 표리로부터 사이에 두고 접합 대상에 대해서 이동하면서 가압하는 1 쌍이 프레스 롤 (62A, 62B) 을 구비한다. 브러시 롤 (61A, 61B) 및 프레스 롤 (62A, 62B) 의 각각의 강판 (S) 에 접촉하는 외단 (E1, E2) 이, 주축 (63A, 63B) 방향으로 나란히 배치된다. 본 발명에 관련된 피막 제거 장치 (60) 에 의하면, 1 쌍의 브러시 롤 (61A, 61B) 에 의해서 표면 피막을 제거할 때, 1 쌍이 프레스 롤 (62A, 62B) 에 의해서 강판 (S) 을 표리로부터 가압함으로써, 강판 (S) 이 구불거리는 등 변형되어 있어도 가압시의 가압 부위에 있어서는 변형이 저감된다.

Description

피막 제거 장치, 피막 제거 방법, 및 접합 장치

본 발명은 예를 들어 메시심 용접과 같이 2 장의 금속판의 단부 (端部) 를 중첩하여 접합하기에 앞서, 접합 부분에 형성되어 있는 표면 피막을 제거하는 기술에 관한 것이다.

메시심 용접은, 예를 들어 특허문헌 1 에 기재되어 있는 바와 같이, 2 장의 금속판의 단부를 중첩하고, 그 중첩 부분을 1 쌍의 전극륜으로 가압하고, 용접 전류를 흘리면서 연속적으로 용접을 한 후에, 1 쌍의 압하 롤에 의해서 중첩한 단차의 평탄화를 도모한다.

금속판의 표면에는, 산화 스케일, 도금막, 도장 등의 절연성의 피막이 존재할 수 있다. 절연성의 표면 피막 (이하, 간단히 표면 피막) 이 존재하는 금속판을 안정적으로 메시심 용접할 때에 표면 피막을 제거할 필요가 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 표면 피막을 제거하는 기능을 구비한 용접 장치가 제안되어 있다. 특허문헌 1 의 장치는, 표면 피막을 제거하는 회전 공구로서의 브러시를 구비하고 있고, 이 브러시는 실린더로 승강이 가능하다고 되어 있다.

일본 공개특허공보 2001-150145호

특허문헌 1 의 장치는, 브러시가 승강 가능하기 때문에, 접합 대상인 금속판에 대해서 적절한 위치에 브러시를 놓고 표면 피막을 제거할 수 있다. 그러나, 금속판의 단부가 구불거리는 등 변형되어 있는 경우에는, 브러시와 금속판의 접촉 상태가 불균일해진다. 그러면, 어느 부분에서는 표면 피막을 제거할 수 있으나, 다른 부분에서는 표면 피막의 제거가 불충분하다는 경우가 발생될 수 있다.

그래서, 본 발명은, 단부가 구불거리는 등 변형되어 있는 금속판이어도, 표면 피막을 안정적으로 제거할 수 있는 제거 장치, 제거 방법, 및 이 제거 장치를 구비하는 접합 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관련된 피막 제거 장치는, 회전축에 지지되는 회전체로 이루어지고, 접합 대상의 표리에 형성되는 표면 피막을 제거하는 1 쌍의 연삭재와, 1 쌍의 연삭재에 의해서 표면 피막이 제거되는 접합 대상의 표리를 사이에 두고 접합 대상에 대해서 이동하면서 가압하는 1 쌍의 가압체를 구비하고, 연삭재 및 가압체의 각각의 접합 대상에 접촉하는 외단이, 회전축의 방향으로 나란히 배치된다.

본 발명은, 접합 대상의 표리에 형성되는 표면 피막을, 표리의 각각에 설치되는 1 쌍의 회전체로 이루어지는 연삭재의 회전에 의해서 제거하는 방법으로서, 연삭재가 회전하는 축 방향으로 연삭재와 나란히, 또한 표리의 각각에 배치되는 1 쌍의 가압체에 의해서 접합 대상을 표리로부터 사이에 두고 접합 대상에 대해서 이동하면서 가압하고, 1 쌍의 연삭재에 의해서 표면 피막을 제거한다.

본 발명은, 제 1 접합 대상과 제 2 접합 대상의 단부끼리를 중첩하여 접합하는 접합 장치로서, 중첩되는 제 1 접합 대상과 제 2 접합 대상의 각각의 표리에 형성되는 표면 피막을 제거하는 피막 제거부와, 표면 피막이 제거된 제 1 접합 대상과 제 2 접합 대상의 단부끼리를 중첩한 상태에서 접합하는 접합부를 구비한다.

본 발명에 있어서의 피막 제거부는, 제 1 접합 대상과 제 2 접합 대상의 각각의 표리에 형성되는 표면 피막을 제거하는 1 쌍의 연삭재와, 연삭재에 의해서 표면 피막이 제거되는 제 1 접합 대상과 제 2 접합 대상의 각각을 표리로부터 사이에 두고 가압하는 1 쌍의 가압체를 구비한다.

본 발명에 관련된 피막 제거에 의하면, 1 쌍의 연삭재에 의해서 표면 피막을 제거할 때, 1 쌍의 가압체에 의해서 접합 대상을 표리로부터 가압하기 때문에, 접합 대상이 구불거리는 등 변형되어 있어도, 적어도 가압시의 가압 부위에 있어서는 변형이 저감되어, 연삭재에 대한 접합 대상의 상대적인 위치를 일정하게 유지할 수 있다. 이로써, 연삭재에 가해지는 접합 대상으로부터의 반력을 균등하게 할 수 있기 때문에, 표면 피막을 안정적으로 제거할 수 있다.

또, 본 발명에 관련된 피막 제거에 의하면, 연삭재 및 가압체가 회전축의 방향으로 나란히 배치되는 구성에 의해서, 연삭재의 외단과 가압체의 외단을 회전축의 방향으로 근접시킬 수 있다. 그러면, 접합 대상에 있어서 가압체에 의해서 변형이 교정된 지점의 바로 옆을 연삭재에 의해서 연삭할 수 있기 때문에, 접합 대상으로부터 표면 피막을 안정적으로 제거할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 접합 장치의 개략 구성을 나타내고, (a) 는 측면도, (b) 는 평면도이다.
도 2 는, 제 1 실시형태에 관련된 표면 피막 제거부의 개략 구성을 나타내는 정면도이다.
도 3 은, 제 1 실시형태에 관련된 표면 피막 제거부의 개략 구성을 나타내는 측면도이다.
도 4 는, 제 1 실시형태에 관련된 표면 피막 제거부의 동작을 나타내고, (a) 는 표면 피막을 제거하지 않은 대기 상태를 나타내고, (b) 는 표면 피막을 제거하는 작업 상태를 나타내고, (c) 는 강판에 대향하는 브러시 롤의 선단 부분의 이동 궤적을 나타내고 있다.
도 5 는, (a) ∼ (c) 는, 제 1 실시형태에 관련된 표면 피막 제거부에 있어서의 접합 대상의 변형을 교정하는 과정을 나타내고 있다.
도 6 은, 제 1 실시형태에 관련된 접합 장치에 있어서의 각 공정을 나타내는 부분 정면도로서, (a) 는 피막 제거 공정을 나타내며, (b) 는 전단 공정을 나타내고, (c) 는 용접 공정을 나타내고, (d) 는 압하 공정을 나타낸다.
도 7 은, 도 6 에 이어서, (a) 는 냉각 공정을 나타내고, (b) 는 가열 공정을 나타내며, (c) 는 공랭 공정을 나타낸다.
도 8 은, 제 1 실시형태의 접합 장치가 왕로를 이동하는 과정을 나타내고, (a) 는 용접 장치가 후퇴 위치에 있을 때를 나타내고, (b) 는 피막 제거 공정시의 위치를 나타내며, (c) 는 절단 공정시의 위치를 나타낸다.
도 9 는, 도 8 에 이어서, 접합 장치가 복로를 이동하는 과정을 나타내고, (a) 용접 공정 및 압하 공정시의 위치를 나타내며, (b) 는 냉각 공정시의 위치를 나타내고, (c) 는 가열 공정시의 위치를 나타내고, (d) 는 후퇴 위치로 돌아왔을 때를 나타내고 있다.
도 10 은, 제 1 실시형태의 변형예에 있어서의 1 쌍이 프레스 롤의 위치 관계를 나타내는 도면이다.
도 11 은, 도 10 에 나타내는 프레스 롤의 위치 관계를 채용함으로써 얻어지는 효과를 설명하는 도면으로서, (a) 는 도 10 의 A-A 단면에 대응하고, (b) 는 도 10 의 B-B 단면에 대응하며, (c) 는 도 10 의 C-C 단면에 대응한다.
도 12 는, (a) 및 (b) 는, 제 1 실시형태에 있어서의 브러시 롤의 마모에 대응하는 제 1 수단을 설명하는 도면이다.
도 13 은, (a) ∼ (c) 는, 제 1 실시형태에 있어서의 브러시 롤의 마모에 대응하는 제 2 수단을 설명하는 도면이다.
도 14 는, 도 13(c) 에 나타내는 구조를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 15 는, 본 발명의 변형예에 있어서의 가압체로서의 프레스 롤의 대체 수단을 나타내는 도면이다.
도 16 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 접합 장치에 채용되는 편심 구조를 포함하는 피막 제거부의 일부를 나타내는 종단면도이다.
도 17 은, 도 16 의 XVII-XVII 선 화살표 도면이다.
도 18 은, 초기 선재 길이의 브러시 롤에 대해서 프레스 롤을 편심 회전시킨 양태를 나타내는 모식도이다.
도 19 는, 브러시 롤의 마모량에 따라서 프레스 롤을 편심 회전시킨 양태를 나타내는 모식도이다.
도 20 은, 강판과 브러시 롤의 브러시의 접촉 지점에 있어서의 돌출량을 나타내는 모식도이다.
도 21 은, 제 2 실시형태의 편심 구조에 의해서, 마모에 의한 선재 길이의 감소에 대해서 돌출량이 유지되는 것을 설명하기 위한 그래프이다.
도 22 는, 제 2 실시형태의 편심 구조에 의해서, 브러시 롤의 사용 가능 기간이 연장되는 것을 설명하기 위한 모식도이다.
도 23 은, 브러시 롤의 마모량의 계측 결과에 따라서 자동적으로 편심축을 회전시키기 위한 구성을 나타내는 모식도이다.
도 24 는, 돌출량을 일정하게 유지하기 위한 편심축 회전 각도의 계산의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 25 는, 제 2 실시형태의 피막 제거부를 사용하는 피막 제거 공정에 관해서, 브러시 롤의 마모량에 따른 회전 각도로 편심축을 회전시키는 스텝을 포함하는 돌출량 조정을 위한 순서의 일례를 나타내는 플로 차트이다.

[제 1 실시형태]

본 발명의 바람직한 일 실시형태에 관련된 접합 장치 (1) 를, 도면을 참조하면서 설명한다.

접합 장치 (1) 는, 접합 대상인 강판 (S) (도 1(b)) 이 반송되는 반송로 (P1) (도 1(b)) 의 도중에 구비하고, 강판 (S) 과 강판 (S) 의 단부끼리를 용접에 의해서 접합한다. 접합 장치 (1) 는, 접합되는 강판 (S) 의 단부가 구불거리는 등 변형되어 있어도 피막을 안정적으로 제거할 수 있는 피막 제거부 (60) 를 구비하고 있다.

이하, 접합 장치 (1) 의 구성, 동작을 차례로 설명한 후에, 접합 장치 (1) 가 얻는 효과에 대해서 언급한다.

[접합 장치 (1) 의 구성]

접합 장치 (1) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 메시심 용접 (mash seam welding, JIS Z 3001) 을 담당하는 용접부 (20) 와, 용접부 (20) 에서 용접된 부분을 가압하는 압하부 (30) 를 구비하고 있다. 이 용접 부분은 선행 강판 (S1) (도 2) 의 후단과 후행 강판 (S2) (도 2) 의 선단이 중첩된 부분을 포함하고, 용접 부분 이외에 비하면 두꺼운 단차를 이루고 있어, 압하부 (30) 는 이 단차를 다른 부분과 대략 동일한 두께가 될 때까지 눌러 찌부러트려 평탄화의 정도를 개선한다.

또, 접합 장치 (1) 는, 압하부 (30) 에서 압하된 용접 부분을 향하여 분무수를 공급하는 냉각부 (40) 와, 분무수가 공급된 용접 부분을 가열하는 가열부 (50) 를 구비하고 있다.

또한, 접합 장치 (1) 는, 용접 전에 접합 대상인 강판 (S) 의 표면의 주로 산화 스케일을 제거하는 피막 제거부 (60) 와, 피막 제거부 (60) 에 의해서 산화 스케일 등의 표면 피막이 제거된 강판 (S) 의 단부를 전단에 의해서 절제하는 절단부 (90) 를 구비하고 있다.

덧붙여, 접합 장치 (1) 는, 용접부 (20), 압하부 (30), 냉각부 (40), 가열부 (50), 피막 제거부 (60) 및 절단부 (90) 의 동작을 제어하는 제어 장치 (1A) 를 구비하고 있다.

용접부 (20), 압하부 (30), 냉각부 (40), 가열부 (50), 피막 제거부 (60) 및 절단부 (90) 는, 이동 프레임 (10) 에 지지되어 있다. 이동 프레임 (10) 은, 미리 정해진 강판 (S) 의 반송로 (P1) 에 대해서, 반송로 (P1) 방향과는 직교하는 방향으로 왕복 이동하고, 용접부 (20), 압하부 (30), 냉각부 (40), 가열부 (50), 피막 제거부 (60) 및 절단부 (90) 도, 이 왕복 이동에 수반하여 반송로 (P1) 에 대해서 동일하게 왕복 이동한다.

[이동 프레임 (10)]

이동 프레임 (10) 은, 도 1(a) 에 나타내는 바와 같이, 측면에서 바라 본 형상이 C 형의 형상을 갖고 있고, 측면에서 바라 보았을 때에 있어서의 일방 단에 높이 방향 H 를 따르는 접속단 (11A) 이 설치되고, 타방 단에는 개구 (11B) 가 형성된다. 또한, 높이 방향 H 는 연직 방향 v 와 일치한다.

이동 프레임 (10) 은, 도 1(b) 에 나타내는 바와 같이, 개구 (11B) 가 반송로 (P1) 를 향하여 배치된다. 또한, 이동 프레임 (10) 에 있어서, 개구 (11B) 가 형성되는 측을 전방 (F), 접속단 (11A) 이 설치되는 측을 후방 (B) 이라고 정의한다.

이동 프레임 (10) 은, 접속단 (11A) 에 연결되어 전방 (F) 을 향하여 연장되는 상하 1 쌍의 지지대 (12A, 12B) 를 구비하고 있다. 지지대 (12A, 12B) 는, 높이 방향 H 로 소정의 간격을 두고 길이 방향 L 을 따라서 설치된다. 지지대 12A 는 상방에, 지지대 12B 는 하방에 배치된다. 또한, 길이 방향 L 은 수평 방향 h 와 일치한다.

지지대 (12B) 는, 이동 프레임 (10) 을 이동시키는 데에 필요한 복수의 차륜 (13, 13…) 을 하면 (14) 측에 구비하고 있다. 차륜 (13) 은, 도시를 생략하는 구동원에 의해서 정전 (正轉) 또는 역전함으로써, 이동 프레임 (10) 을 왕복 이동시킬 수 있다. 차륜 (13) 은 어디까지나 일례이고, 달리 예를 들면 리니어 가이드를 이동 수단으로서 이용할 수 있다. 리니어 가이드에 의하면, 이동 프레임 (10) 의 이동이 보다 원활하며 또한 이동 프레임 (10) 의 상하 방향의 위치가 안정되기 쉽다는 이점이 있다.

지지대 (12A) 와 지지대 (12B) 사이에 전방측에서부터 가열부 (50), 피막 제거부 (60), 냉각부 (40), 압하부 (30), 용접부 (20) 및 절단부 (90) 가 이 순서대로 설치되어 있다.

이동 프레임 (10) 은, 적어도, 반송로 (P1) 로부터 퇴피하는 위치 (도 1, 도 8(a) : 후퇴 위치) 와, 이동 프레임 (10) 에 지지되는 절단부 (90) 가 반송로 (P1) 에 도달하고, 강판 (S) 을 완전히 절단 가능한 위치 (도 8(c) : 전진 위치) 사이를 왕복 이동한다. 이동 프레임 (10) 이 왕복 이동하는 방향은, 강판 (S) 의 용접 방향과 동일하다. 이동 프레임 (10) 은 다소 전진 위치를 통과하여 지나쳐 버려도, 후방으로 이동하여 강판 (S) 의 절단시에 위치 조정하면 된다. 후퇴 위치에 놓여지는 이동 프레임 (10) 보다 전방측에 강판 (S) 이 반송되는 반송로 (P1) 가 배치된다. 이동 프레임 (10) 이 왕복 이동함으로써, 강판 (S) 은 이동 프레임 (10) 의 지지대 (12A) 와 지지대 (12B) 사이를 상대적으로 진퇴 이동한다. 이 지지대 (12A) 와 지지대 (12B) 사이를 강판 (S) 이 이동하는 경로를 이동로 (P2) 라고 칭한다. 이동로 (P2) 와 반송로 (P1) 는 직교한다.

이동 프레임 (10) 은, 반송로 (P1) 로부터 퇴피한 위치에 있어서, 강판 (S) 이 반송되어 올 때까지 후퇴 위치에서 대기하고 있다.

이동 프레임 (10) 은, 강판 (S) 이 반송되어 오면, 후퇴 위치에서 전진 위치까지 이동한다. 이동 프레임 (10) 이 후퇴 위치에서 전진 위치까지 이동하는 왕로에 있어서, 피막 제거부 (60) 에 의해서 강판 (S) 의 표면 피막을 제거함과 함께, 절단부 (90) 에 의한 강판 (S) 의 절단이 행해진다. 상세한 것은 후술하지만, 이 왕로의 동작이 도 8(a), (b), (c) 에 나타나 있다.

이동 프레임 (10) 은, 왕로를 이동하여 전진 위치까지 도달하면, 이번에는 후퇴 위치까지 되돌아오는 복로를 이동한다. 이 복로에 있어서, 용접부 (20), 압하부 (30), 냉각부 (40) 및 가열부 (50) 를 기능시킴으로써, 용접, 용접 부분의 평탄화 및 용접 부분의 열처리가 연속적으로 행해진다. 이하, 왕로에서 기능하는 피막 제거부 (60), 절단부 (90) 에 대해서 설명한 후, 복로에서 기능하는 용접부 (20) ∼ 가열부 (50) 에 대해서 설명한다.

[피막 제거부 (60)]

피막 제거부 (60) 는, 강판 (S) 의 용접이 예정된 부분의 표면 피막을 제거한다. 피막 제거부 (60) 는, 용접이 예정된 부분이 구불거리는 등 변형되어 있어도, 피막 제거시에는 변형을 평탄하게 하기 위한 가압재로서의 프레스 롤 (62A, 62B) 을 구비함으로써, 안정적인 표면 피막의 제거를 실현한다.

피막 제거부 (60) 는, 도 1(a), 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 상하에서 1 쌍의 연삭재로서의 브러시 롤 (61A, 61B) 과, 브러시 롤 (61A, 61B) 의 각각을 지지하는 지지 브래킷 (64A, 64B) 을 구비한다. 브러시 롤 (61A, 61B) 은, 지지 브래킷 (64A, 64B) 에 회전 가능하게 지지되고, 회전 구동력이 부여되는 주축 (63A, 63B) 에 고정된다. 브러시 롤 (61A, 61B) 은, 지지 브래킷 (64A, 64B) 에 내장되는 도시하지 않은 주축 베어링에 의해서 주축 (63A, 63B) 을 중심으로 회전 가능하게 지지된다. 여기에서는 구체적인 도시를 생략하지만, 프레스 롤 (62A, 62B) 은, 주축 베어링을 포위하도록 지지 브래킷 (64A, 64B) 에 설치되어 있는 보스 (고정축) 에, 다른 베어링을 개재하여 지지된다. 그 때문에, 프레스 롤 (62A, 62B) 은, 브러시 롤 (61A, 61B) 과 동축 상에, 주축 (63A, 63B) 에 공전하도록 장착된다. 상기한 주축 베어링 및 다른 베어링으로는, 예를 들어, 도 16 및 도 17 에 나타내는 베어링 (B1) 및 베어링 (B3) 을 채용할 수 있다.

본 명세서에 있어서「공전」은, 브러시 롤 (61A, 61B) 의 회전축과 프레스 롤 (62A, 62B) 사이에 베어링이 개재되어 있거나, 혹은 도시하지 않은 클러치 기구를 채용하거나 함으로써, 프레스 롤 (62A, 62B) 이, 브러시 롤 (61A, 61B) 의 회전에 추종하지 않고, 강판 (S) 을 사이에 두고 가압하면서, 강판 (S) 과의 마찰에 의해서, 이동 프레임 (10) 의 길이 방향 L 로의 이동에 수반하여, 강판 (S) 상을 회전하면서 이동 프레임 (10) 과 동일한 방향으로 이동하는 것을 의미한다. 요컨대, 프레스 롤 (62A, 62B) 은, 브러시 롤 (61A, 61B) 의 회전에 대해서 분리되어 있다.

본 실시형태는, 도 1(b) 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 상하에서 1 쌍의 브러시 롤 (61A, 61B) 이, 반송로 (P1) 방향으로 간격을 두고 2 세트 나란히 설치되어 있다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 반송로 (P1) 의 상류측 α 에 설치되는 브러시 롤 (61A, 61B) 은, 용접의 대상이 되는 일방의 강판 (S) 의 표면 피막을 제거하고, 반송로 (P1) 의 하류측 β 에 설치되는 브러시 롤 (61A, 61B) 은, 용접의 대상이 되는 타방의 강판 (S) (S2) 의 표면 피막을 제거한다. 또한, 일방의 강판 (S) (S1) 은, 타방의 강판 (S) (S2) 보다 선행하여 접합 장치 (1) 에 반송되기 때문에, 선행 강판 (S1) 이라고 칭해지고, 타방의 강판 (S) 은, 일방의 강판 (S) 뒤에 계속해서 접합 장치 (1) 에 반송되기 때문에, 후행 강판 (S2) 이라고 칭해진다. 또한, 양자를 구별할 필요가 없을 때에는 강판 (S) 이라고 총칭한다.

브러시 롤 (61A) 과 브러시 롤 (61B) 은, 도 1(a) 에 나타내는 바와 같이, 이동로 (P2) 를 사이에 두고 높이 방향 H 의 상하로 서로 대향하여 배치되어 있다. 브러시 롤 (61A) 과 브러시 롤 (61B) 은, 길이 방향 L 및 폭 방향 W 의 위치가 일치하도록 배치되어 있다.

브러시 롤 (61A, 61B) 은, 각각의 외주면이 강판 (S) 의 상면 및 하면에 접촉하면서 회전 구동됨으로써 표면 피막을 깎아내거나 하여 제거한다. 브러시 롤 (61A, 61B) 은, 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 롤상의 부재의 외주에 복수 개의 와이어가 심어진 형태를 이루고 있다. 브러시 롤 (61A, 61B) 의 회전 구동은, 구동원 (모터) 의 동력에 의한다. 표면 피막을 제거할 수 있는 한, 피막을 제거하는 연삭재의 구체적인 수단은 임의이고, 브러시 롤 (61A, 61B) 대신에, 예를 들어 경질인 지립이 외주면에 집적된 연삭 지석, 단단한 부직포를 사용한 탄성을 갖는 공구 등이 적용된다.

이동로 (P2) 보다 상방에 배치되는 브러시 롤 (61A) 은, 유압 실린더 (65A) 에 지지되어 있고, 이동로 (P2) 에 대해서 승강한다. 브러시 롤 (61A) 을 지지하는 지지 브래킷 (64A) 에는, 유압 실린더 (65A) 의 피스톤 로드가 연결된다.

이동로 (P2) 보다 하방에 배치되는 브러시 롤 (61B) 은, 유압 실린더 (65B) 에 지지되어 있고, 브러시 롤 (61A) 과 마찬가지로, 이동로 (P2) 에 대해서 승강할 수 있다. 브러시 롤 (61B) 을 지지하는 지지 브래킷 (64B) 에는, 유압 실린더 (65B) 의 피스톤 로드가 연결된다. 또한, 후술하는 용접부 (20) 의 전극륜 (21A, 21B) 및 압하부 (30) 의 압하 롤 (31A, 31B) 에 대해서도, 여기에서 설명한 승강 관계가 적용된다.

브러시 롤 (61A, 61B) 에 의해서 표면 피막을 제거할 때에는, 브러시 롤 (61A, 61B) 을 승강시킴으로써, 브러시 롤 (61A) 과 브러시 롤 (61B) 을 강판 (S) 에 적절한 압력을 갖고 접촉시킨다.

브러시 롤 (61A, 61B) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 선행 강판 (S1) 의 후단 (BE) 으로부터 소정의 간격을 둔 영역을 제거의 대상으로 함과 함께, 후행 강판 (S2) 의 선단 (FE) 으로부터 소정의 간격을 둔 영역을 제거의 대상으로 한다. 선행 강판 (S1) 및 후행 강판 (S2) 을 함께, 피막 제거의 대상 영역 내에 절단면이 위치하도록 절단부 (90) 에 의해서 절단한다. 이로써, 선행 강판 (S1) 의 절단면보다 후단측과, 후행 강판 (S2) 의 절단면보다 선단측이 제거된다.

본 실시형태에 있어서는, 도 1, 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 브러시 롤 (61A, 61B) 의 각각에 대응하는 프레스 롤 (62A, 62B) 을 구비하고 있다. 프레스 롤 (62A, 62B) 은 강판 (S) 에 대해서 길이 방향 L 로 이동함과 함께, 브러시 롤 (61A, 61B) 로 표면 피막을 연삭에 의해서 제거하는 부분에 인접하는 지점을 상하 방향으로부터 가압함으로써, 만약에 강판 (S) 의 당해 부분이 구불거리는 등 변형되어 있어도 피막 제거시에는 평탄화할 수 있다. 프레스 롤 (62A, 62B) 은, 이동 프레임 (10) 에 있어서의 길이 방향 L 의 소정의 위치에 고정되어 있다. 그 때문에, 프레스 롤 (62A, 62B) 은, 브러시 롤 (61A, 61B) 이 표면 피막을 제거할 때, 접촉하는 강판 (S) 상을, 이동 프레임 (10) 이 길이 방향 L 로 이동하는 속도와 동등한 주속으로 회전하면서 이동한다.

프레스 롤 (62A, 62B) 은, 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 브러시 롤 (61A, 61B) 과 미소한 간격을 두고, 주축 (63A, 63B) 방향인 폭 방향 W 로 배열되어 있다. 보다 구체적으로는, 브러시 롤 (61A, 61B) 및 프레스 롤 (62A, 62B) 의 각각의 강판 (S) 에 접촉하는 외단 (E1, E2) 이, 주축 (63A, 63B) 방향으로 나란히 배치된다. 브러시 롤 (61A, 61B) 이 강판 (S) 에 접촉하는 위치의 가능한 한 근처에서 프레스 롤 (62A, 62B) 에 의해서 강판 (S) 을 가압하여 강판 (S) 의 굴곡 등의 변형을 교정하면, 브러시 롤 (61A, 61B) 에 의해서 강판 (S) 으로부터 표면 피막을 보다 충분히 안정적으로 제거할 수 있다. 그 때문에, 프레스 롤 (62A) 과 브러시 롤 (61A) 이 폭 방향 W 에서 근접하여 배치되고, 마찬가지로, 프레스 롤 (62B) 과 브러시 롤 (61B) 이 폭 방향 W 에서 근접하여 배치되어 있다.

또, 프레스 롤 (62A, 62B) 은, 이동 프레임 (10) 에 있어서 브러시 롤 (61A, 61B) 보다 폭 방향 W 의 내측에 설치되어 있다.

폭 방향 W 의「내측」은, 선행 강판 (S1) 에 대응하는 프레스 롤 (62A, 62B) 에 관해서는 후행 강판 (S2) 측을 말하고, 후행 강판 (S2) 에 대응하는 프레스 롤 (62A, 62B) 에 관해서는 선행 강판 (S1) 측을 말한다. 프레스 롤 (62A, 62B) 이 폭 방향 W 의 내측에 설치되는 것은, 특히 후행 강판 (S2) 의 선단 또는 선행 강판 (S1) 의 후단이 폭 방향 W 로 구불거리는 경우에, 강판 (S) 의 선단 또는 후단측일수록 강판 (S) 의 변형이 커지기 때문에, 브러시 롤 (61A, 61B) 보다 강판 (S) 의 단부측을 가압함으로써, 강판 (S) 의 변형을 보다 충분히 평탄화할 수 있기 때문이다.

본 실시형태에 있어서, 프레스 롤 (62A, 62B) 은, 브러시 롤 (61A, 61B) 보다 직경이 작다. 이것은, 표면 피막을 제거할 때, 브러시 롤 (61A, 61B) 의 선단이 휘어 강판 (S) 에 접촉함으로써 브러시 롤 (61A, 61B) 외주의 와이어 등의 반발력을 이용할 수 있어, 보다 확실하게 피막을 제거할 수 있기 때문이다. 브러시 롤 (61A, 61B) 의 직경과 프레스 롤 (62A, 62B) 의 직경차는, 예를 들어 수 ㎜ 이다. 프레스 롤 (62A, 62B) 의 직경이 브러시 롤 (61A, 61B) 의 직경에 대해서 작다고 해도, 예를 들어 도 5 를 참조하여 후술하는 바와 같이, 프레스 롤 (62A, 62B) 사이에 강판 (S) 을 가압함으로써 강판 (S) 의 평탄화를 도모하면서, 브러시 롤 (61A, 61B) 에 의해서 강판 (S) 의 양면의 표면 피막을 안정적으로 제거할 수 있다.

프레스 롤 (62A, 62B) 의 재질은 그 목적을 달성할 수 있는 한 임의이고, 금속 재료, 세라믹스 재료, 수지 재료 등에서 선택된다. 또, 프레스 롤 (62A, 62B) 은 단체로서 구성할 수 있지만, 복수의 부재를 조합하여 구성할 수도 있다. 예를 들어, 원판상의 부재의 주위에 원환상의 부재를 끼워 맞추어 프레스 롤 (62A, 62B) 을 구성할 수 있다. 이 경우, 원판상의 부재와 원환상의 부재를 상이한 재질로 구성할 수 있다.

피막 제거부 (60) 는, 브러시 롤 (61A, 61B) 을 회전 구동시키기 위한 아래의 구성을 구비하고 있다. 아래의 구성은 어디까지나 일례이고, 다른 구성에 의해서 브러시 롤 (61A, 61B) 을 회전 구동시킬 수도 있다.

피막 제거부 (60) 는, 브러시 롤 (61A, 61B) 등의 구동원인 모터 (66A, 66B) 와, 모터 (66A, 66B) 의 출력축 (67A, 67B) 에 고정되는 제 1 풀리 (68A, 68B) 와, 제 1 풀리 (68A, 68B) 에 대응하는 제 2 풀리 (69A, 69B) 를 구비한다. 제 1 풀리 (68A, 68B) 와 제 2 풀리 (69A, 69B) 에는 제 1 전도 벨트 (73A, 73B) 가 걸어 감겨져 있어, 출력축 (67A, 67B) 의 회전 구동력이 제 1 풀리 (68A, 68B) 에서 제 2 풀리 (69A, 69B) 로 전달된다.

피막 제거부 (60) 는, 제 2 풀리 (69A, 69B) 가 고정되는 회전축 (75A, 75B) 과, 제 2 풀리 (69A, 69B) 보다 폭 방향 W 의 외측에 있어서 회전축 (75A, 75B) 에 고정되는 제 3 풀리 (71A, 71B) 와, 제 3 풀리 (71A, 71B) 에 대응하는 제 4 풀리 (72A, 72B) 를 구비하고 있다. 제 3 풀리 (71A, 71B) 와 제 4 풀리 (72A, 72B) 에는 제 2 전도 벨트 (74A, 74B) 가 걸어 감겨져 있으며, 또한, 제 4 풀리 (72A, 72B) 가 주축 (63A, 63B) 에 고정되어 있다. 따라서, 제 2 풀리 (69A, 69B) 에 전달된 회전 구동력은, 주축 (63A, 63B) 을 개재하여 브러시 롤 (61A, 61B) 에 전달된다.

피막 제거부 (60) 는, 브러시 롤 (61A, 61B) 에 의해서 표면 피막을 제거할 때, 그 연삭 부분의 냉각 및 윤활을 위해서 냉각수를 공급할 수 있다. 이 경우, 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 냉각수가 주위로 비산되는 것을 방지하기 위해서 방수 커버 (76A, 76B) 를 설치할 수 있다. 방수 커버 (76A, 76B) 는 상하로 분할되어 있기 때문에, 방수 커버 (76A) 와 방수 커버 (76B) 사이에, 방수 커튼 (77A, 77B) 을 설치함으로써, 냉각수가 주위로 비산되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

피막 제거부 (60) 에 있어서, 브러시 롤 (61A, 61B) 과 프레스 롤 (62A, 62B) 은, 표면 피막을 제거하지 않을 때에는, 도 4(a) 에 나타내는 바와 같이, 강판 (S) 으로부터 떨어진 대기 위치에 있고, 표면 피막을 제거할 때에는, 도 4(b) 에 나타내는 바와 같이, 강판 (S) 에 접하는 작업 위치로 이동한다. 브러시 롤 (61A, 61B) 은 강판 (S) 에 대해서 상대적으로 이동하면서 승강하기 때문에, 브러시 롤의 선단 부분은 도 4(c) 에 나타내는 바와 같은 이동 궤적이 된다. 도 4(c) 에 나타내는 상대적인 이동은, 수평 방향 h 및 연직 방향 v 의 쌍방의 이동이다.

작업 위치에 있어서, 브러시 롤 (61A, 61B) 은 모터 (66A, 66B) 를 구동원으로 하여 회전 구동된다. 길이 방향 L 로 이동되는 이동 프레임 (10) 에 대해서 상대적으로 강판 (S) 이 도 4(b) 의 방향 DS 로 이동하는 것으로 하면, 브러시 롤 (61A, 61B) 은 방향 D61 로 회전한다.

전술한 바와 같이, 프레스 롤 (62A, 62B) 은, 주축 (63A, 63B) 에 공전하도록 장착되어 있다. 따라서, 작업 위치에 있어서, 프레스 롤 (62A, 62B) 은 강판 (S) 을 가압하면서 강판 (S) 의 이동 방향 DS 에 추종하여 방향 D62 로 회전한다.

도 5 를 참조하여, 작업 위치에 있어서, 강판 (S) 이 프레스 롤 (62A, 62B) 사이를 통과하는 과정의 거동을 설명한다.

도 5(a) 는, 강판 (S) 이 프레스 롤 (62A, 62B) 사이로 진입하려고 하는 양태를 나타내고 있다. 강판 (S) 은 단부가 구불거리며 변형되어 있다. 그런데, 프레스 롤 (62A, 62B) 사이로 진입하면, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이, 프레스 롤 (62A, 62B) 로 가압되기 때문에 프레스 롤 (62A, 62B) 사이의 부분 및 그 근방은 평탄 (FL) 해진다. 도 5(c) 에 나타내는 바와 같이, 강판 (S) 에 대해서 이동 프레임 (10) 이 더욱 보내짐으로써 강판 (S) 이 프레스 롤 (62A, 62B) 사이를 빠져나갈 때까지, 변형되어 있는 강판 (S) 은 평탄 (FL) 한 부분이 강판 (S) 의 후단 (BE) 까지 연속적으로 이동한다.

이상과 같이, 강판 (S) 이 변형되어 있어도, 프레스 롤 (62A, 62B) 에 의해서 압압됨으로써 평탄 (FL) 해지기 때문에, 이 평탄 (FL) 한 영역에 있어서는, 브러시 롤 (61A, 61B) 에 대한 상대적인 위치가 일정해진다. 요컨대, 프레스 롤 (62A, 62B) 에 의해서, 브러시 롤 (61A, 61B) 과 강판 (S) 이 위치 결정된다. 따라서, 브러시 롤 (61A, 61B) 에 의해서 표면 피막을 안정적으로 제거할 수 있다. 이로써, 브러시 롤 (61A, 61B) 은 강판 (S) 에 균등한 힘으로 접촉할 수 있기 때문에, 표면 피막을 안정적으로 제거할 수 있다. 이에 비해서, 변형된 채로 브러시 롤 (61A, 61B) 에 의해서 표면 피막을 제거하려고 해도, 브러시 롤 (61A, 61B) 이 강하게 접한 곳의 표면 피막은 용이하게 제거되지만, 약하게 접한 곳의 표면 피막은 제거가 불충분하여 표면 피막의 제거 정도가 안정적이지 못하다.

[절단부 (90)]

절단부 (90) 는, 피막 제거부 (60) 에 의해서 표면 피막이 제거된 선행 강판 (S1) 및 후행 강판 (S2) 의, 전술한 소정 영역을 절단하여 없앤다.

절단부 (90) 는, 도 1(a) 에 나타내는 바와 같이, 도시를 생략한 구동원에 의해서 각각이 승강하는 상하에서 1 쌍의 전단날 (91A, 91B) 을 구비한다.

본 실시형태는, 도 1(b) 및 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 상하에서 1 쌍의 전단날 (91A, 91B) 이, 반송로 (P1) 방향으로 간격을 두고 2 개가 나란히 설치되어 있다. 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 반송로 (P1) 의 상류측 α 에 설치되는 전단날 (91A, 91B) 은, 선행 강판 (S1) 을 절단의 대상으로 하고, 반송로 (P1) 의 하류측 β 에 설치되는 전단날 (91A, 91B) 은, 후행 강판 (S2) 을 절단의 대상으로 한다.

전단날 (91A) 과 전단날 (91B) 은, 도 1(a) 에 나타내는 바와 같이, 이동로 (P2) 를 사이에 두고 높이 방향 H 의 상하로 서로 대향하여 배치되어 있다. 전단날 (91A) 과 전단날 (91A) 은, 길이 방향 L 이 일치하도록 배치되어 있다.

[용접부 (20)]

다음으로, 복로에서 기능하는 용접부 (20) 에 대해서 설명한다.

용접부 (20) 는, 도 1(a) 및 도 6(c) 에 나타내는 바와 같이, 상하에서 1 쌍의 전극륜 (21A, 21B) 과, 전극륜 (21A, 21B) 의 각각을 회전 가능하게 지지하는 지지 로드 (22A, 22B) 를 구비한다.

전극륜 (21A) 과 전극륜 (21B) 은, 이동로 (P2) 를 사이에 두고 높이 방향 H 의 상하로 서로 대향하여 배치되어 있다. 전극륜 (21A) 과 전극륜 (21B) 은, 길이 방향 L 및 폭 방향 W 의 위치가 일치하도록 배치되어 있다.

이동로 (P2) 보다 상방에 배치되는 전극륜 (21A) 은, 유압 실린더 (23) 에 지지되어 있고, 이동로 (P2) 에 대해서 승강한다. 전극륜 (21A) 을 지지하는 지지 로드 (22A) 는, 유압 실린더 (23) 의 피스톤 (24) 에 연결되는 피스톤 로드를 구성한다.

전극륜 (21A, 21B) 에 의해서 강판 (S) 을 용접할 때에는, 전극륜 (21A) 을 강하시킴으로써, 전극륜 (21A) 과 전극륜 (21B) 을 강판 (S) 에 적절한 압력을 갖고 접촉시킨다.

이동로 (P2) 보다 하방에 배치되는 전극륜 (21B) 은, 지지대 (12B) 에 고정되는 지지 로드 (22B) 에 지지되어 있다.

[압하부 (30)]

다음으로, 압하부 (30) 에 대해서 설명한다.

압하부 (30) 는, 도 1(a) 에 나타내는 바와 같이, 용접부 (20) 의 전방 (F) 측에 인접하여 설치되어 있고, 용접부 (20) 에서 용접된 강판 (S) 의 용접 부분을 압하하여 평탄화한다. 여기에서 행해지는 소성 가공은 스웨징 (Swaging) 이라고 칭해진다.

압하부 (30) 는, 도 1(a) 및 도 6(d) 에 나타내는 바와 같이, 상하에서 1 쌍의 압하 롤 (31A, 31B) 과, 압하 롤 (31A, 31B) 의 각각을 회전 가능하게 지지하는 지지 로드 (32A, 32B) 를 구비한다. 또한, 도 6 및 도 7 에 있어서, 용접 부분은 검은 색칠로 나타내어져 있다.

압하 롤 (31A) 과 압하 롤 (31B) 은, 이동로 (P2) 를 사이에 두고 높이 방향 H 의 상하로 서로 대향하여 배치되어 있다. 압하 롤 (31A) 과 압하 롤 (31B) 은, 길이 방향 L 및 폭 방향 W 의 위치가 일치하도록 배치되어 있다.

이동로 (P2) 보다 상방에 배치되는 압하 롤 (31A) 은, 유압 실린더 (33) 에 지지되어 있고, 이동로 (P2) 에 대해서 승강한다. 압하 롤 (31A) 을 지지하는 지지 로드 (32A) 는, 유압 실린더 (33) 의 피스톤 (34) 에 연결되는 피스톤 로드를 구성한다. 압하 롤 (31A, 31B) 에 의해서 용접 부분에 압력을 가할 때에는, 압하 롤 (31A) 을 강하시킴으로써, 압하 롤 (31A) 과 압하 롤 (31B) 을 강판 (S) 의 용접 부분에 적절한 압력을 가한다.

이동로 (P2) 보다 하방에 배치되는 압하 롤 (31B) 은, 지지대 (12B) 에 고정되는 지지 로드 (32B) 에 지지되어 있다. 이 지지 로드 (32B) 의 신축 동작에 의해서 압하 롤 (31B) 이 이동로 (P2) 에 대해서 승강해도 된다.

용접부 (20) 에 의해서 압연된 부분의 표면 온도는, 예를 들어 1300 ℃ 를 초과하는 온도가 되지만, 압하부 (30) 가 접함으로써 당해 부분의 온도는 예를 들어 900 ℃ 이하까지 내려가고, 그 후, 복열에 의해서 온도가 상승한다.

[냉각부 (40)]

다음으로, 냉각부 (40) 에 대해서 설명한다.

냉각부 (40) 는, 도 1 및 도 7(a) 에 나타내는 바와 같이, 살수 노즐 (41) 로부터 압하부 (30) 에 의해서 평탄화된 용접 부분의 상면 및 하면의 양방을 향하여 냉각수 (CW) 를 공급한다. 이 냉각수 (CW) 의 공급에 의해서, 용접 부분은 급랭되고, ??칭된다.

이 냉각수 (CW) 는, 바람직하게는 입상으로서 공급된다. 입상으로는, 입경이 작은 미스트상, 미스트상보다 입경의 큰 샤워상이 있는데, 미스트상의 냉각수인 것이 바람직하다. 이유는 아래와 같다. 요컨대, 냉각수를 미스트상으로 함으로써 사용하는 수량을 적게 한다. 이로써, 물처리의 설비를 작으며 또한 간단한 것으로 할 수 있고, 나아가, 수량이 적어짐으로써, 압하부 (30) 에 도달하는 냉각수의 양도 적어진다는 효과가 얻어지기 때문이다.

여기에 나타내는 예에서는, 냉각부 (40) 는 이동로 (P2) 를 사이에 두는 상방 및 하방으로 설치되어 있지만, 이것은 일례에 지나지 않고, 충분한 냉각능이 얻어지는 한, 이동로 (P2) 보다 상방에만 또는 하방에만 설치할 수도 있다. 이동로 (P2) 를 따라서 1 개 또는 3 개 이상의 냉각부 (40) 를 설치할 수도 있다. 또, 여기에서는 냉각 매체로서 냉각수 (CW) 의 예를 나타냈지만, 충분한 냉각능이 얻어지는 것이면 다른 냉각 매체, 예를 들어 에어를 사용할 수도 있다.

[가열부 (50)]

다음으로, 가열부 (50) 에 대해서 설명한다.

가열부 (50) 는, 도 1 및 도 7(b) 에 나타내는 바와 같이, 냉각부 (40) 로부터의 냉각수의 공급에 의해서 ??칭된 용접 부분을 히터 (51) 에 의해서 가열하고, 템퍼링한다.

템퍼링의 작용을 발휘할 수 있는 한, 가열부 (50) 가 용접 부분을 가열하는 기구는 어느 것이어도 된다. 예를 들어, 전열선을 사용하는 히터, 화염을 사용하는 히터, IH (Induction Heating ; 유도 가열) 를 사용하는 히터 등이 적용된다.

이 중에서, IH 히터는, 전자 코일로부터 발생시키는 전자계를 강판 (S) 의 용접 부분에 인가함으로써, 유도된 소용돌이 전류를 용접 부분에 흘린다. 강판 (S) 은 전기적인 저항을 갖기 때문에, 흐르는 전류에 의해서 용접 부분은 발열된다. 이와 같이, 가열부 (50) 로서 IH 히터를 사용하면, 강판 (S) 의 급속한 가열을 실현하기 쉽다. 템퍼링에 대해서 상세한 것은 후술한다.

도 7(c) 에 나타내는 바와 같이 강판 (S) 이 가열부 (50) 를 통과하면, 강판 (S) 은 주위의 공기에 의해서 실온까지 공랭된다. 용접 부분에서 연결된 선행 강판 (S1) 과 후행 강판 (S2) 은 일체의 강판 (S) 으로서, 예를 들어 다음의 압연에 제공된다.

여기에서는, 가열부 (50) 를 강판 (S) 의 하방에만 설치하지만, 강판 (S) 의 상방 및 하방의 양방에 설치할 수도 있다.

[용접 순서]

다음으로, 접합 장치 (1) 를 사용하여 선행 강판 (S1) 과 후행 강판 (S2) 을 용접하는 순서를, 추가로 도 8 및 도 9 를 참조하여 설명한다. 또한, 도 8 은 접합 장치 (1) 가 왕로를 이동하는 과정을 나타내고, 도 9 는 접합 장치 (1) 가 복로를 이동하는 과정을 나타낸다.

현재, 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 후퇴 위치에서 접합 장치 (1) 가 대기하고 있는 것에 대해서, 선행 강판 (S1) 및 후행 강판 (S2) 의 각각이 소정의 위치까지 반송된다. 그러면, 도 6(a) 에 나타내는 바와 같이, 선행 강판 (S1) 및 후행 강판 (S2) 은, 각각 클램프 (79, 79) 에 의해서 끼워지고, 반송로 (P1) 에서 반송되고 있을 때에 있어서의 강판 (S) 의 높이 위치보다 수십 ㎜ 아래로 눌려진 상태에서 위치가 고정된다. 고정이 완료되면, 접합 장치 (1) 는 왕로의 이동을 시작한다. 왕로에 있어서는, 용접부 (20) 및 압하부 (30) 는 선행 강판 (S1) 및 후행 강판 (S2) 에 접촉하지 않도록 떨어져 있다. 또, 냉각부 (40) 로부터의 냉각수의 공급은 정지되어 있음과 함께, 가열부 (50) 도 여전히 가열 상태가 아니다.

접합 장치 (1) 의 이동 프레임 (10) 이 왕로의 이동을 진행시키면, 도 6(a) 및 도 8(b) 에 나타내는 바와 같이, 피막 제거부 (60) 가 강판 (S) (선행 강판 (S1), 후행 강판 (S2)) 에 도달하고, 다시 강판 (S) 을 통과하기 때문에, 강판 (S) 의 표면 피막이 제거된다.

이 표면 피막의 제거시에는, 도 4(b) 및 도 6(a) 에 나타내는 바와 같이, 프레스 롤 (62A, 62B) 이 강판 (S) 의 선단부를 표리부터 가압하기 때문에, 만약에 당해 선단부가 구불거리는 등 변형되어 있었다고 해도, 프레스 롤 (62A, 62B) 사이 및 그 근방에서는 브러시 롤 (61A, 61B) 과 강판 (S) 의 상대적 위치를 일정하게 유지하도록 적어도 변형이 가압시에는 교정된다.

또한 접합 장치 (1) 가 왕로의 이동을 진행시켜 전진 위치에 도달하면, 도 6(b) 및 도 8(c) 에 나타내는 바와 같이, 절단부 (90) 가 강판 (S) (선행 강판 (S1), 후행 강판 (S2)) 에 도달한다. 이어서, 전단날 (91A) 을 강하시킴과 함께 전단날 (91B) 을 상승시켜, 선행 강판 (S1) 과 후행 강판 (S2) 의 각각을 절단한다.

이상으로 왕로에 있어서의 순서를 완료하기 때문에, 접합 장치 (1) 는 다음으로 복로를 이동한다. 접합 장치 (1) 가 왕로를 이동할 때에는, 용접부 (20) 및 압하부 (30) 는 선행 강판 (S1) 및 후행 강판 (S2) 에 접촉하도록 준비되고, 냉각부 (40) 로부터 냉각수의 분무가 행해진다.

접합 장치 (1) 가 복로의 이동을 개시하면, 강판 (S) 은 절단부 (90) 를 빠져나온 후에, 도 9(a) 에 나타내는 바와 같이, 용접부 (20) 및 압하부 (30) 를 차례로 통과한다. 선행 강판 (S1) 과 후행 강판 (S2) 은, 용접부 (20) 를 통과함으로써 도 6(c) 에 나타내는 바와 같이 용접된다. 이어서, 압하부 (30) 를 통과함으로써 도 6(d) 에 나타내는 바와 같이 용접 부분이 다른 부분과 대체로 동일한 정도의 두께까지 평탄화된다.

압하부 (30) 에 의해서 눌려 찌부러진 용접 부분은, 도 9(b) 에 나타내는 바와 같이, 냉각부 (40) 까지 도달하면, 미스트상으로 공급되는 냉각수 (CW) 가 부착되기 때문에 급랭된다. 이 급랭에 의해서 용접 부분은 ??칭된다.

접합 장치 (1) 가 복로의 이동을 진행시키면, 도 9(c) 에 나타내는 바와 같이, 강판 (S) 은 가열부 (50) 위를 통과하는 과정에서 소정의 온도까지 가열됨으로써, ??칭된 용접 부분은 템퍼링이 이루어진다.

접합 장치 (1) 가 복로의 이동을 더욱 진행시키면, 도 9(d) 에 나타내는 바와 같이, 접합 장치 (1) 는 후퇴 위치까지 되돌아오고, 선행 강판 (S1) 과 후행 강판 (S2) 을 용접하는 일련의 순서가 완료된다. 그러면, 선행 강판 (S1) 과 후행 강판 (S2) 이 연결된 강판 (S) 은 다음 공정을 향하여 반송된다.

[효과]

이하, 본 실시형태에 관련된 접합 장치 (1) 가 얻는 효과를 설명한다.

접합 장치 (1) 에 의하면, 브러시 롤 (61A, 61B) 과 같이 연질의 연삭재만을 강판 (S) 에 눌러 대었다고 해도 해소하기 어려운 굴곡 등의 변형이 강판 (S) 에 존재한다고 해도, 표면 피막을 제거할 때, 프레스 롤 (62A, 62B) 에 의해서 강판 (S) 을 표리로부터 가압함으로써, 가압시의 가압 부위에 있어서는 변형이 해소되고, 브러시 롤 (61A, 61B) 에 대한 강판 (S) 의 상대적인 위치를 일정하게 유지할 수 있다. 그 결과, 브러시 롤 (61A, 61B) 에 가해지는 강판 (S) 으로부터의 반력이 균등해지기 때문에, 표면 피막을 강판 (S) 으로부터 안정적으로 제거할 수 있다.

또, 접합 장치 (1) 는, 표리로부터 강판 (S) 을 가압할 때 회전체인 프레스 롤 (62A, 62B) 을 사용하고, 게다가 이 회전체는 주축 (63A, 63B) 에 대해서 공전 가능하게 지지되고 있기 때문에, 접촉하는 강판 (S) 의 이동에 추종하여 회전한다. 따라서, 강판 (S) 의 이동에 수반하여 강판 (S) 으로부터 프레스 롤 (62A, 62B) 이 받는 부하를 작게 할 수 있다. 또, 프레스 롤 (62A, 62B) 을 회전시키기 위한 구동원을 필요로 하지 않기 때문에, 접합 장치 (1) 가 차지하는 스페이스를 삭감할 수 있음과 함께, 그 비용을 저감할 수 있다.

또, 접합 장치 (1) 는, 브러시 롤 (61A, 61B) 과 프레스 롤 (62A, 62B) 을 주축 (63A, 63B) 의 동축 상에 배치하고 있다. 따라서, 브러시 롤 (61A, 61B) 과 프레스 롤 (62A, 62B) 의 각각을, 1 개의 유압 실린더 (65A, 65B) 로 승강시킬 수 있기 때문에, 접합 장치 (1) 가 차지하는 스페이스를 삭감할 수 있음과 함께, 그 비용을 저감할 수 있다.

본 실시형태에서는, 강판 (S) 의 반송로 (P1) (도 1) 방향에 대해서 직교하는 방향으로 강판 (S) 을 브러시 롤 (61A, 61B) 이 회전하면서 이동함으로써, 강판 (S) 의 폭의 일단부터 타단까지에 걸쳐서 표면 피막을 제거하는 것으로서, 회전하면서 이동하는 브러시 롤 (61A, 61B) 에 대해서, 대응하는 프레스 롤 (62A, 62B) 은, 브러시 롤 (61A, 61B) 의 회전축인 주축 (63A, 63B) 방향 (폭 방향 W) 으로 근접한 상태로 나란히 배치된다.

이러한 본 실시형태의 피막 제거부와는 달리, 강판 (S) 의 표리에, 주축 (63A, 63B) 방향에 대해서 직교하는 방향 (길이 방향 L) 을 따라서 설치된 1 쌍의 연삭롤이, 주축 (63A, 63B) 방향에 대해서 직교하는 축선의 둘레로 회전하면서 강판 (S) 을 연삭하는 구성 (비교예) 을 상정한다면, 강판 (S) 의 폭 전역에 걸치는 연삭롤의 축 길이만큼, 피막 제거부가 대형화하는 데다가, 연삭 롤의 축 길이가 길수록, 연삭롤의 축 방향에 있어서 연삭의 정도가 불균일해지기 쉽다. 연삭롤에 더하여, 강판 (S) 을 가압하는 1 쌍의 가압 롤이 연삭롤에 대해서 평행하게 설치된다면, 피막 제거부가 강판 (S) 의 반송 방향으로도 대형화하고, 또, 가압 롤의 축 방향에 있어서 가압의 정도도 불균일해지기 쉽다.

본 실시형태와 같이, 회전하면서 강판 (S) 을 횡단하면서 연삭하는 브러시 롤 (61A, 61B) 에 대해서, 대응하는 프레스 롤 (62A, 62B) 이, 주축 (63A, 63B) 방향 (폭 방향 W) 으로 나란히 배치되는 구성에 의하면, 강판 (S) 에 있어서의 표면 피막의 제거 범위의 폭에 상응하는 얇은 브러시 롤 (61A, 61B) 과, 동등하게 얇은 프레스 롤 (62A, 62B) 을 채용할 수 있고, 게다가, 브러시 롤 (61A, 61B) 과 프레스 롤 (62A, 62B) 을 주축 (63A) 방향 (폭 방향 W) 으로 근접하게 배치할 수 있다. 따라서, 상기 비교예에 대해서, 피막 제거부 (60) 가 차지하는 스페이스를 길이 방향 L 로도 폭 방향 W 로도 삭감하면서, 강판 (S) 의 폭 전역에 걸쳐서 균일하게 브러시 롤 (61A, 61B) 및 프레스 롤 (62A, 62B) 을 접촉시키면서, 표면 피막을 강판 (S) 으로부터 안정적으로 제거할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명했지만, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 한, 상기 실시형태에서 든 구성을 취사 선택하거나 다른 구성으로 치환할 수 있다. 이하, 몇 가지의 예를 나타낸다.

[프레스 롤 (62A, 62B) 의 위치 어긋남 배치]

본 발명에 있어서, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 프레스 롤 (62A) 과 프레스 롤 (62B) 의 위치를, 강판 (S) 의 이동 방향 DS (길이 방향 L) 과 어긋나게 배치할 수 있다. 또한, 피막 제거시에, 상측에 위치하는 프레스 롤 (62A) 의 최하점의 높이가, 하측에 위치하는 프레스 롤 (62B) 의 최상점의 높이 이하가 되도록 배치한다. 요컨대, 강판 (S) 의 전측의 프레스 롤 (62A) 에 의한 압하 위치가, 강판 (S) 의 높이 위치 (PL) 를 초과함 (강판 (S) 의 상면 (US) 이하) 과 함께, 강판 (S) 의 후측의 프레스 롤 (62B) 의 압하 위치가 강판 (S) 의 높이 위치 (PL) 를 초과하여 (강판 (S) 의 하면 (LS) 이상) 배치된다. 또한, 상면 (US), 하면 (LS) 은, 평탄한 강판 (S) 이 반송로 (P1) 에서 반송되고, 클램프 (79) 에 의해서 끼워져 고정되었을 때의 강판 (S) 의 상면과 하면을 상정하고 있다. 또, 압하 위치는, 프레스 롤 (62A) 에 있어서는 그 하단, 프레스 롤 (62B) 에 있어서는 그 상단으로 정의된다.

도 10 에 나타내는 바와 같이, 브러시 롤 (61A, 61B) 은 프레스 롤 (62A, 62B) 과 동축 상에 배치되어 있는 것으로 한다.

프레스 롤 (62A, 62B) 을 이상과 같이 배치함으로써, 아래에 설명하는 바와 같이, 변형에 대한 표면 피막의 제거 능력을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이 배치되는 프레스 롤 (62A, 62B) 사이를 강판 (S) 이 통과할 때, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 강판 (S) 은 프레스 롤 (62A) 과 프레스 롤 (62B) 의 각각에 접하는 범위가 만곡된다. 따라서, 평탄 (FL) 해진 전술한 실시형태에 비해서, 브러시 롤 (61A, 61B) 과 강판 (S) 이 접촉하는 면적이 증가됨으로써, 표면 피막의 제거 능력이 향상된다.

또, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 피막 제거시에 상측의 프레스 롤 (62A) 의 최하점의 높이가 하측의 프레스 롤 (62B) 의 최상점의 높이 이하가 되도록, 프레스 롤 (62A) 과 프레스 롤 (62B) 이 이동 방향 DS (길이 방향 L) 와 어긋나게 (시프트되어) 배치되면, 도 11(a) ∼ (c) 에 나타내는 바와 같이, 브러시 롤 (61A, 61B) 과 클램프 (79, 79) 사이에서 강판 (S) 이 구불거리며 변형되어 있는 경우여도, 강판 (S) 에 대해서 브러시 롤 (61A, 61B) 을 충분히 눌러 대어 연삭할 수 있다. 이 경우, 강판 (S) 과 브러시 롤 (61A, 61B) 이 중복되어 있는 상하 방향의 치수의 대소에 의해서, 표면 피막을 제거할 수 있는 정도가 결정된다. 중복되어 있는 상하 방향의 치수가 클수록, 브러시 롤 (61A, 61B) 에 설치된 와이어 등이 강판 (S) 에 강하게 눌려서 연삭이 행해지기 때문이다. 요컨대, 도 11(a) 에 있어서, 강판 (S) 이 하측의 브러시 롤 (61B) 과 중복되는 치수가 작기 때문에, 이 부분의 표면 피막의 제거가 불충분해질 우려가 있다.

또한, 도 11 에는, 도 10 의 A-A 단면, B-B 단면 및 C-C 단면 중에서, 브러시 롤 (61A, 61B) 및 프레스 롤 (62A, 62B) 의 선단 부분만이 나타내어져 있다. 또, 도 11 에 있어서는 강판 (S) 이 위로 볼록해지는 굴곡이 발생된 예를 나타내고 있지만, 강판 (S) 이 아래에 볼록해지는 굴곡이 발생되면, 도 11 에 나타내는 것과는 상하가 반전된 거동을 나타낸다. 또한, 도 11(a) ∼ (c) 에 있어서, 도면 중의 횡 방향으로 연장되는 2 개의 파선이 각각 높이 위치 (PL) (도 10) 를 나타내고 있다.

이상으로부터, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 클램프 (79) 로 고정된 강판 (S) 의 기준이 되는 높이인 높이 위치 (PL) 를 중심으로 하여, 강판 (S) 의 위치를 상측 (도 11(a)) 으로 혹은 하측 (도 11(c)) 으로 변화시킴으로써, 브러시 롤 (61A, 61B) 과 강판 (S) 의 접촉 상태를 안정화시킬 수 있다. 높이 위치 (PL) 는, 배치된 강판 (S) 의 두께 방향에 있어서의 중앙을 나타내고, 길이 방향 L 에 걸쳐서 존재한다. 구체적으로는, 도 11(b) 의 위치에 대해서, 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 후측의 프레스 롤 (62B) 을 강판 (S) 의 이면 (하면) 으로부터 위로 이동시키면, 프레스 롤 (62B) 에 의해서 상향으로 만곡된 강판 (S) 에 대해서는, 브러시 롤 (61A, 61B) 과 중복되는 영역이 균형을 이룬다. 마찬가지로, 프레스 롤 (62A) 에 의해서 하향으로 만곡된 강판 (S) 에 대해서는, 도 11(c) 에 나타내는 바와 같이, 전측의 프레스 롤 (62A) 을 강판 (S) 의 표면 (상면) 으로부터 아래로 이동시키면, 브러시 롤 (61A, 61B) 과 중복되는 영역이 균형을 이룬다.

따라서, 피막 제거시에 상측의 프레스 롤 (62A) 의 최하점의 높이가 하측의 프레스 롤 (62B) 의 최하점의 높이 이하가 되도록, 상측의 프레스 롤 (62A) 과 하측의 프레스 롤 (62B) 이 길이 방향 L 로 시프트되어 배치됨으로써, 클램프 (79) 와 프레스 롤 (62A, 62B) 사이에서 강판 (S) 이 위로 볼록하게 구불거리는 경우여도 아래로 볼록하게 구불거리는 경우여도, 브러시 롤 (61A, 61B) 이 강판 (S) 과 접촉하는 영역 중에서, 강판 (S) 과 평행하게 접촉하는 부분을 설치하기 쉬워진다. 따라서, 강판 (S) 의 표리에 있어서의 표면 피막을 균일하게 제거할 수 있다.

또한, 전측의 프레스 롤 (62A) 과 후측의 프레스 롤 (62B) 중 어느 일방에서만 강판 (S) 을 만곡시켜도, 전술한 실시형태에 비해서 브러시 롤 (61A, 61B) 과 접촉하는 면적을 늘릴 수 있다.

[브러시 롤 (61A, 61B) 의 마모 대응]

강판 (S) 의 표면 피막을 제거하는 시간에 비례하여, 브러시 롤 (61A, 61B) 은 마모된다. 마모량이 증가되면 브러시 롤 (61A, 61B) 이 소직경이 되어, 표면 피막을 제거하는 데 필요한 힘으로 강판 (S) 에 대해서 브러시 롤 (61A, 61B) 을 접촉시킬 수 없게 된다. 이 브러시 롤 (61A, 61B) 의 마모에 대응하여, 프레스 롤 (62A, 62B) 의 직경을 작게 할 수 있다. 프레스 롤 (62A, 62B) 의 소직경화 수단으로는, 아래의 제 1 수단 ∼ 제 4 수단이 있다.

제 1 수단 : 프레스 롤 (62A, 62B) 의 절삭

제 1 수단은, 프레스 롤 (62A, 62B) 의 표면을 절삭한다는 것이다. 도 12 를 참조하여 그 일례를 설명한다.

제 1 수단은, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 프레스 롤 (62A, 62B) 의 선단면을 절삭하는 공구, 예를 들어 널 커터 또는 롤렛 커터라고 칭해지는 절삭 공구 (81) 를, 프레스 롤 (62A, 62B) 의 선단면에 대향해서 설치한다. 통상적으로 절삭 공구 (81) 는 도 12(a), (b) 에 나타내는 바와 같이, 프레스 롤 (62A, 62B) 의 선단면으로부터 떨어져 있다.

제 1 수단으로서의 피막 제거 장치는, 절삭 공구 (81) 에 더하여, 브러시 롤 (61A, 61B) 의 마모량을 각각 검출하는 센서, 예를 들어 광전 센서 (83) 와, 광전 센서 (83) 에 의해서 얻어진 정보에 기초하여, 절삭 공구 (81) 에 브러시 롤 (61A, 61B) 을 절삭하도록 지시하는 제어부 (86) (도 12(a)) 를 구비하고 있다. 광전 센서 (83) 는, 일례로서 발광 소자 (83A) 와 수광 소자 (83B) 를 구비하고 있다. 발광 소자 (83A) 와 수광 소자 (83B) 는, 도 12(a) 에 나타내는 바와 같이, 브러시 롤 (61A, 61B) 의 마모량이 적을 때에는, 발광 소자 (83A) 로부터의 검사광 (DL) 이 브러시 롤 (61A) 에 차단되는 점에서, 수광 소자 (83B) 가 검사광 (DL) 을 수광할 수 없다. 그런데, 브러시 롤 (61A, 61B) 의 마모량이 많아져, 예를 들어 브러시 롤 (61A, 61B) 의 선단면이 프레스 롤 (62A, 62B) 의 선단면과 동등한 높이가 되면, 도 12(b) 에 나타내는 바와 같이, 발광 소자 (83A) 로부터의 검사광 (DL) 이 브러시 롤 (61A) 을 통과하기 때문에, 수광 소자 (83B) 는 검사광 (DL) 을 수광한다.

광전 센서 (83) 는, 브러시 롤 (61A, 61B) 의 마모 상태를 나타내는 정보를 취득하는 마모 상태 정보 취득부에 상당한다. 여기에서는, 브러시 롤 (61A, 61B) 의 마모량이 사용 한계에 도달한 것 (마모 상태) 을 나타내는 정보가, 검사광 (DL) 에 상당한다. 이러한 광전 센서 (83) 대신에, 줄자, 레이저를 이용한 변위계 등을 사용하여 브러시 롤 (61A, 61B) 의 마모량을 취득할 수 있다.

혹은, 브러시 롤 (61A, 61B) 의 마모량이 증가되고, 그에 수반하여 프레스 롤 (62A, 62B) 의 외단으로부터의 브러시 롤 (61A, 61B) 의 돌출량이 감소됨으로써, 모터 (66A, 66B) 의 출력축 (67A, 67B) 의 토크가 감소되기 때문에, 모터 (66A, 66B) 로부터 취득된 토크를 브러시 롤 (61A, 61B) 의 마모량으로 변환해도 된다. 이 경우에는, 마모 상태 정보 취득부로서의 모터 (66A, 66B) 의 출력 토크가, 브러시 롤 (61A, 61B) 의 마모 상태를 나타내는 정보에 상당한다.

수광 소자 (83B) 에 의해서 수광된 검사광 (DL) 은 절삭 개시의 신호가 된다. 검사광 (DL) 에 기초하여, 제어부 (86) 로부터 절삭을 개시하는 지령이 발해지면, 도 12(d) 에 나타내는 바와 같이, 도시하지 않은 구동 기구에 의해서 절삭 공구 (81) 가 브러시 롤 (61A) 의 선단면에 접하도록 내려와 선단부를 절삭한다. 그 후, 제어부 (86) 로부터 절삭을 종료하는 지령이 발해지면, 절삭 공구 (81) 는 소정량의 절삭을 완료하고, 구동 기구에 의해서 앞서와 동일한 위치로 올라간다.

그 후, 도 12(c) 에 나타내는 바와 같이, 광전 센서 (83) 의 위치를 그 때까지보다 내려서, 브러시 롤 (61A) 의 마모의 검출을 행한다.

상기 광전 센서 (83) 대신에, 마모량을 계측하는 센서를 설치하고, 계측된 마모량이 소정치가 되면 절삭을 개시하도록 해도 된다.

이상의 일련의 순서는, 브러시 롤 (61A, 61B) 에 의해서 표면 피막의 제거를 행하는 과정에서 실행할 수 있다. 이 경우, 절삭 공구 (81) 에 의해서 프레스 롤 (62A) 을 절삭할 때에는, 표면 피막의 제거 작업은 일시적으로 중단된다.

프레스 롤 (62A, 62B) 을 절삭 공구 (81) 로 절삭하려면, 프레스 롤 (62A, 62B) 이 회전하는 것을 멈출 필요가 있다. 그러기 위해서, 예를 들어 프레스 롤 (62A, 62B) 과 주축 (63A, 63B) 사이에, 일방의 방향으로의 회전을 허용 하지만, 역방향으로의 회전을 저지하는 기구, 예를 들어 래칫을 개재시킬 수 있다. 회전이 멈추어진 방향으로 모터 (66A, 66B) 로부터의 구동력에 의해서 회전 구동시키면서, 절삭 공구 (81) 로 절삭한다.

래칫 외에, 프레스 롤 (62A, 62B) 과 주축 (63A, 63B) 사이에 키 홈을 형성해 놓고, 프레스 롤 (62A, 62B) 을 절삭할 때에는, 이 키 홈에 키를 끼워 넣어 프레스 롤 (62A, 62B) 의 회전을 멈출 수 있다. 접합 장치 (1) 의 운전시에는 키 홈에서 키를 제거한다.

프레스 롤 (62A, 62B) 의 절삭량은, 예를 들어 아래와 같이 하여 제어할 수 있다.

도 12 에 나타내는 바와 같이, 절삭 공구 (81) 와 동기하여 이동하는 접촉 센서 (84) 를 설치하고, 접촉 센서 (84) 가 브러시 롤 (61A, 61B) 에 접촉하면 절삭 공구 (81) 에 의한 절삭을 종료한다.

제 2 수단 : 프레스 롤 (62A, 62B) 의 복수층화

제 2 수단은, 프레스 롤 (62A, 62B) 을 복수의 부재로 구성해 놓고, 브러시 롤 (61A, 61B) 의 마모량에 따라서, 최외층에 해당되는 부재를 제거한다는 것이다.

그 일례로서, 도 13(a) 에 나타내는 바와 같이, 프레스 롤 (62A) (62B) 을 원판상의 제 1 부재 (62A1) 와, 제 1 부재 (62A1) 의 외주에 끼워 맞추어지는 원환상의 제 2 부재 (62A2) 로 분할 가능하게 구성한다. 브러시 롤 (61A, 61B) 의 마모량이 증가되어 소정치에 도달하면, 예를 들어 로봇 아암 (도시하지 않음) 에 의해서, 최외층에 해당되는 제 2 부재 (62A2) (외주측의 층) 를 제거하고, 제 1 부재 (62A1) (내주측의 층) 만으로 프레스 롤 (62A) (62B) 을 구성한다. 여기에서는, 프레스 롤 (62A) (62B) 을 2 층 구조로 하는 예를 나타냈지만, 3 층 이상의 구조로 할 수도 있다.

제 3 수단 : 프레스 롤 (62A, 62B) 의 교환

제 3 수단은, 프레스 롤 (62A, 62B) 을 직경이 작은 것과 교환한다는 것이다.

그 일례로서, 도 13(b) 에 나타내는 바와 같이, 처음에는 반경 R1 의 프레스 롤 (62A) (62B) 을 사용하던 것에 대해서, 브러시 롤 (61A) (61B) 의 마모량이 증가되어 소정치에 도달하면, 반경 R2 (R1 ＞ R2) 의 프레스 롤 (62A) (62B) 로 교환한다. 이후에도 동일하게, 마모량에 따라서 직경이 작은 프레스 롤 (62A) (62B) 로 교환할 수도 있다.

또한, 도 13(a) 에 나타낸 바와 같이, 브러시 롤 (61A, 61B) 의 마모량에 따라서 프레스 롤 (62A, 62B) 의 최외층을 제거하는 것도, 도 13(b) 에 나타낸 소직경의 프레스 롤에 대한 교환에 상당한다. 도 13(a) 에 나타낸 복수층화의 수법에 의하면, 직경이 상이한 복수의 프레스 롤 (62A) 을 준비해 놓고, 마모량이 커질수록, 보다 직경이 작은 프레스 롤 (62A) 로 교환해 가는 경우와는 달리, 프레스 롤 (62A, 62B) 을 브러시 롤 (61A, 61B) 등에 대해서 분해하거나, 재조합하거나 할 필요가 없다.

제 4 수단 : 프레스 롤 (62A, 62B) 의 위치 변경

제 4 수단은, 프레스 롤 (62A, 62B) 의 강판 (S) 에 대한 위치를 변경한다는 것이다.

그 일례로서, 도 13(c) 에 나타내는 바와 같이, 처음에는 브러시 롤 (61A) (61B) 의 축선과 프레스 롤 (62A) (62B) 의 축선이 일치하도록 배치되어 있다 (도 13(c) 의 좌측). 그런데, 브러시 롤 (61A) (61B) 의 마모량이 증가되어 소정치에 도달하면, 도 13(c) 의 우측에 나타내는 바와 같이, 실린더 등의 승강 기구에 의해서 브러시 롤 (61A) 의 회전축 (C61) 의 위치를 프레스 롤 (62A) 의 회전축 (C62)) 의 위치에 대해서 상대적으로 내린다. 마찬가지로, 도 13(c) 에서는 도시하지 않은 프레스 롤 (62B) 및 브러시 롤 (61B) 에 대해서도, 실린더 등의 승강 기구에 의해서 브러시 롤 (61B) 의 마모량이 증가되어 소정치에 도달하면, 브러시 롤 (61B) 의 회전축의 위치를 프레스 롤 (62B) 의 회전축의 위치에 대해서 상대적으로 올린다. 제 4 수단은, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 브러시 롤 (61A, 61B) 에 대해서, 프레스 롤 (62A, 62B) 이 유압 실린더 (621) 등에 의해서 독립적으로 (상대적으로) 승강할 수 있는 것을 전제로 한다. 이 경우, 프레스 롤 (62A, 62B) 은, 브러시 롤 (61A, 61B) 의 회전축 (C61) 과는 다른 축 (C62) 에 지지되어 있다. 프레스 롤 (62A) 의 축 (C62) 은, 브래킷 (622) 을 개재하여 유압 실린더 (621) 의 피스톤에 결합되고, 프레스 롤 (62B) 의 축 (C62) 도 마찬가지로, 브래킷 (622) 를 개재하여 유압 실린더 (621) 의 피스톤에 결합되어 있다.

[프레스 롤 (62A, 62B) 의 대체 수단]

접합 장치 (1) 에 있어서는, 강판 (S) 의 변형을 가압에 의해서 교정하기 위해서 프레스 롤 (62A, 62B) 을 사용하고 있지만, 강판 (S) 의 변형을 교정할 수 있는 한, 본 발명에 있어서의 가압체의 구성은 임의이다.

가압체의 일례로서, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 강판 (S) 의 표리에 각각 설치되는 무한 궤도 (85) 를 사용할 수 있다. 각 무한 궤도 (85) 는, 1 쌍의 유동륜 (85A) 과, 1 쌍의 유동륜 (85A) 사이에 배치되고, 강판 (S) 을 가압하면서 회전하는 복수의 전륜 (85B) 과, 유동륜 (85A) 및 전륜 (85B) 를 둘러싸는 무단상의 케터필러 (85C) 를 구비하고 있다.

복수의 전륜 (85B) 중의 적어도 1 개 (예를 들어, 도 15 의 중앙의 전륜 (85B)) 의 축과, 도시를 생략한 브러시 롤의 회전축이, 도 15 의 지면에 대해서 직교하는 방향으로 배열되어 있다.

이 무한 궤도 (85) 는, 구동력을 필요로 하지 않고, 무한 궤도 (85) 가 설치된 이동 프레임 (10) 에 대한 강판 (S) 의 상대적인 이동에 따라서 회동 (回動) 한다.

무한 궤도 (85) 는, 프레스 롤 (62A, 62B) 과 비교하면, 강판 (S) 의 변형을 교정할 수 있는 범위를 강판 (S) 의 이동 방향 (도 15 의 좌우 방향) 으로 확대할 수 있다.

[제 2 실시형태]

다음으로, 도 16 ∼ 도 25 를 참조하여, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 피막 제거부 (60-2) 에 대해서 설명한다. 피막 제거부 (60-2) 는, 브러시 롤 (61A, 61B) 에 대해서 편심된 편심축 (102) 을 포함하는 편심 구조를 구비하고 있다. 피막 제거부 (60-2) 에 의하면, 도 12, 도 13(a) 및 (b) 에 나타낸 예와는 달리, 브러시 롤 (61A, 61B) 의 마모량에 따라서 프레스 롤 (62A, 62B) 의 직경을 작게 하는 일 없이, 브러시 롤 (61A, 61B) 로부터 안정적인 연삭력을 얻을 수 있다.

피막 제거부 (60-2) 는, 제 1 실시형태의 피막 제거부 (60) 대신에 접합 장치 (1) (도 1) 에 채용할 수 있다. 그 경우, 피막 제거부 (60-2) 는, 이동 프레임 (10) (도 1) 에 설치된 지지체 (100) 에 설치되어 있다.

도 16 에는, 피막 제거부 (60-2) 의 일부로서, 도 2 에 파선으로 나타내는 범위가 나타내어져 있다. 제 2 실시형태의 피막 제거부 (60-2) 나, 도 2 에 나타내는 제 1 실시형태의 피막 제거부 (60) 가 그러하듯이, 강판 (S) 의 표리의 표면 피막을 제거하는 1 쌍의 브러시 롤 (61A, 61B) 과, 강판 (S) 을 표리로부터 사이에 두고 강판 (S) 에 대해서 이동하면서 가압하는 1 쌍의 프레스 롤 (62A, 62B) 을 구비하고 있다. 제 1 실시형태의 피막 제거부 (60) 와 동일하게, 피막 제거부 (60-2) 에는, 선행 강판 (S1) (도 2) 의 후단부와 후행 강판 (S2) (도 2) 의 선단부를 동시에 피막 제거하기 위해서, 2 세트의 브러시 롤 (61A, 61B) 이 구비됨과 함께, 마찬가지로 2 세트의 프레스 롤 (62A, 62B) 이 구비되어 있다.

[피막 처리부의 구성]

이하, 제 2 실시형태의 피막 제거부 (60-2) 가, 제 1 실시형태의 피막 제거부 (60) 와 상이한 사항을 중심으로 설명한다. 제 1 실시형태에 대응하는 구성 요소에는 동일한 부호를 붙인다. 피막 제거부 (60-2) 에는, 상기 서술한 제 1 실시형태의 여러 가지 변형예 (예를 들어, 도 10 및 도 11) 를 적용할 수 있다.

피막 제거부 (60-2) 는, 도 16 및 도 17 에 나타내는 바와 같이, 브러시 롤 (61A) 과, 프레스 롤 (62A) 과, 브러시 롤 (61A) 의 주축 (63A) (회전축) 에 대해서 편심되고, 지지체 (100) 에 고정되어 있는 고정축으로서의 고정 보스 (101) 에 회전 가능하게 지지되는 편심축 (102) 과, 편심축 (102) 을 소정의 회전 각도로 조정 가능한 각도 조정 기구 (103) 를 구비하고 있다.

브러시 롤 (61A) 은, 밀집된 다수의 선재 (도 17) 가 외주부에 설치된 디스크 (104) 와, 디스크 (104) 가 고정되는 주축 (63A) 을 갖는 회전체이다. 도시하지 않은 모터로부터, 도시하지 않은 벨트 및 풀리를 개재하여 주축 (63A) 에 회전 구동력이 전달되면, 주축 (63A) 과 일체인 디스크 (104) 도 주축 (63A) 을 중심으로 회전한다.

브러시 롤 (61A) 의 선재군에는, 강판 (S) 으로부터의 피막 제거에 필요한 강성을 만족하도록, 선재의 재질, 밀도, 길이 등이 적절히 설정되어 있다. 선재의 재질은, 예를 들어, 나일론 등의 수지나, 강 등의 금속이고, 강판 (S) 을 비롯한 피막 제거 대상 (접합 대상) 에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 선재는 지립을 포함하고 있어도 된다.

선재의 기단에서 선단까지의 길이를「선재 길이」라고 칭하고, 마모되지 않은 초기 상태의 선재 길이를「초기 선재 길이」라고 칭하기로 한다.

프레스 롤 (62A) 은, 편심축 (102) 의 축선 (X1) 을 중심으로 회전 가능하도록, 편심축 (102) 을 개재하여 고정 보스 (101) 에 지지되어 있다.

편심축 (102) (부시) 은, 주축 (63A) 및 고정 보스 (101) 의 축선 (X0) 에 대해서, 소정의 편심량 y_e 만큼 편심되어 있다.

브러시 롤 (61A), 프레스 롤 (62A), 및 편심축 (102) 은, 고정 보스 (101) 의 내측에 주축 (63A) 이 배치되고, 고정 보스 (101) 의 외측에 편심축 (102) 및 디스크상의 프레스 롤 (62A) 이 배치된 상태로, 지지체 (100) 에 일체로 장착되어 있다.

도 16 에 나타내는 바와 같이, 브러시 롤 (61A) 의 디스크 (104), 프레스 롤 (62A), 및 지지체 (100) 는 주축 (63A) 방향으로 인접되어 있다.

브러시 롤 (61A) 및 프레스 롤 (62A) 의 각각의 강판 (S) 에 접촉하는 외단 (E1, E2) 이, 주축 (63A) 방향으로 나란히 배치되는 것은 제 1 실시형태 (도 2) 와 동일하다.

피막 제거부 (60-2) 에 구비되는 하측의 브러시 롤 (61B) 및 프레스 롤 (62B) 등의 도시는 생략하지만, 상측의 구조와 동일하게 구성할 수 있다.

피막 제거부 (60-2) 는, 주축 (63A), 고정 보스 (101), 편심축 (102), 및 프레스 롤 (62A, 62B) 의 각각의 사이에 개재하는 복수의 베어링 (B1 ∼ B3) 을 구비하고 있다. 그 때문에, 주축 (63A) 을 갖는 브러시 롤 (61A), 편심축 (102), 및 프레스 롤 (62A) 은 각각 서로로부터 분리되어 있다.

구체적으로는, 주축 (63A) 과 고정 보스 (101) 사이에는, 볼 베어링인 제 1 베어링 (B1) 이 배치되어 있다. 고정 보스 (101) 와 편심축 (102) 사이에는, 미끄럼 베어링인 제 2 베어링 (B2) 이 배치되어 있다. 편심축 (102) 과 프레스 롤 (62A) 사이에는, 볼 베어링인 제 3 베어링 (B3) 이 배치되어 있다.

또한, 제 1 ∼ 제 3 베어링 (B1 ∼ B3) 에는 각각, 하중 요건 등을 고려하여 베어링을 적절히 채용할 수 있다.

편심축 (102) 은, 편심된 축선 (X1) 을 중심으로 고정 보스 (101) 에 대해서 회전 가능하고, 이 편심축 (102) 을 중심으로 프레스 롤 (62A, 62B) 이 회전 가능하다.

각도 조정 기구 (103) 는, 예를 들어 편심축 (102) 에 회전 구동력을 전달 가능한 전달 기구 (107) 와, 전달 기구 (107) 의 동작을 규제 가능한 브레이크 기구 (108) 를 구비하고 있다.

전달 기구 (107) 는, 일례로서, 스프로킷, 체인, 및 스프로킷에 장착된 핸들을 포함한다. 브레이크 기구 (108) 는, 일례로서 스프로킷에 걸거나 벗겨낼 수 있는 클로를 포함한다.

전달 기구 (107) 는, 핸들 대신에 모터를 구비해도 된다. 그 밖에, 편심축 (102) 을 회전시켜 소정의 회전 각도로 조정 가능한 적절한 구성을 각도 조정 기구 (103) 에 채용할 수 있다.

핸들 등을 회전시킴으로써 회전 구동력이 전달 기구 (107) 를 개재하여 편심축 (102) 에 전달되면, 편심축 (102) 이 축선 (X0) 둘레로 회전한다. 소정의 회전 각도까지 편심축 (102) 을 회전시킨 후, 브레이크 기구 (108) 를 작동시키면, 편심축 (102) 의 회전이 규제된다.

편심축 (102) 을 소정의 회전 각도로 조정하면, 도 18 에 나타내는 바와 같이, 브러시 롤 (61A) 에 대한 프레스 롤 (62A) 의 각도 위상을 변화시켜, 강판 (S) 에 접촉하는 지점에 있어서의 프레스 롤 (62A, 62B) 로부터의 브러시 롤 (61A, 61B) 의 돌출량 y 를 자유롭게 조정할 수 있다. 돌출량 y 는, 도 20 에 나타내는 바와 같이, 브러시 롤 (61A) 이 강판 (S) 에 접촉하는 지점에 있어서의 브러시 롤 (61A) 의 외단과 프레스 롤 (62A) 의 외단의 거리에 상당한다.

도 18 에서는, 브러시 롤 (61A) 의 마모를 고려하고 있지 않기 때문에, 도 18 에 각각 나타내는 브러시 롤 (61A) 의 각각의 직경 d1 은 동일하다.

축선 (X1) 을 중심으로 하는 편심축 (102) 의 회전 각도를 θ₁ 라고 칭하고, 도 18 과 같이, 돌출량이 최소의 y₁ 이 될 때 θ₁ 이 0°라고 한다.

브러시 롤 (61A) 이 마모되지 않고, 직경이 일정한다면, 회전 각도 θ₁ 을 0°부터 180°까지 변화시킴에 따라서, 돌출량이 y₁, y₂, y₃ 으로 점차 증가되고, 180°일 때에 최대가 된다. 회전 각도 θ₁ 이 0°일 때의 주축 (63A) 에서, 브러시 롤 (61A) 에 있어서의 강판 (S) 의 접촉 지점까지의 길이와, 회전 각도 θ₁ 이 180°일 때의 주축 (63A) 에서, 브러시 롤 (61A) 에 있어서의 강판 (S) 의 접촉 지점까지의 길이의 차는, 편심량 y_e (편심 반경) 의 2 배에 상당한다 (2y_e). 180°를 초과하여 360°(0°) 까지의 사이에서는, 돌출량은 점차 감소된다.

[피막 처리부에 의한 작용 효과]

실제로는, 브러시 롤 (61A) 을 사용한 피막 제거 시간에 비례해서 브러시 롤 (61A) 의 마모가 진행되기 때문에, 선재 길이의 감소에 수반하여, 도 19 에 나타내는 바와 같이, 브러시 롤 (61A) 의 직경이, d₁, d₂, d₃ 과 같이 변화된다 (d₁ ＞ d₂ ＞ d₃). 이러한 브러시 롤 (61A) 의 직경의 변화에 대응시켜, 편심축 (102) 의 회전 각도를 변화시킨다면, 도 19 에 나타내는 바와 같이, 돌출량 y 를 일정하게 유지할 수 있다.

편심축 (102) 의 회전에 의해서 돌출량을 일정치 y 이상으로 유지함으로써, 돌출량에 상응하는 연삭력으로 안정적으로 표면 피막의 제거를 행할 수 있다.

도 19 에 일점 쇄선으로 브러시 롤 (61A) 의 주축 (63A) 의 축선 (X0) 의 높이를 나타내는 바와 같이, 브러시 롤 (61A) 의 직경이 변화되어도, 피막 제거시에는, 유압 실린더 (65A) (도 2) 를 포함하는 승강 기구에 의해서 지지체 (100) 전체가 승강되기 때문에, 브러시 롤 (61A) 및 프레스 롤 (62A) 을 강판 (S) 에 눌러 댈 수 있다.

제 1 실시형태와 같이 브러시 롤 (61A) 및 프레스 롤 (62A) 의 어느 것도, 공통의 축인 주축 (63A) 을 중심으로 회전하는 경우에는, 브러시 롤 (61A) 의 마모에 의해서 브러시 롤 (61A) 의 직경이 점차 감소되는 것에 수반하여, 돌출량 y 도 감소된다. 브러시 롤 (61A) 의 선재 근방에서 프레스 롤 (62A) 에 의해서 강판 (S) 을 가압하면서, 강판 (S) 에 눌려져 휜 상태의 선재에 의해서 강판 (S) 을 연삭하기 때문에, 표면 피막의 제거에 필요한 연삭력을 선재에 확보할 필요성에서, 돌출량 y 에는 사용상의 적절한 범위가 있다. 돌출량 y 가 당해 범위의 하한 (예를 들어 1 ㎜) 을 밑돌면, 도 12 나 도 13 등에 각각 나타낸 것과 같은 수법에 의해서, 브러시 롤 (61A, 61B) 의 직경이 마모에 의해서 감소된 만큼, 프레스 롤 (62A, 62B) 의 직경을 작게 함으로써 돌출량 y 를 증가시켜, 필요한 연삭력을 얻기 위한 돌출량 y 로까지 되돌리는 것은 가능하다.

한편, 본 실시형태와 같이 주축 (63A) 에 대해서 편심된 편심축 (102) 을 중심으로 프레스 롤 (62A) 이 회전 가능하고, 마모량에 따른 회전 각도로 편심축 (102) 을 조정한다면, 마모량이 2y_e 의 범위 내에 그칠 때에는, 마모량에 관계없이 돌출량 y 를 변동시키지 않고 일정하게 유지할 수 있다. 180°일 때 돌출량이 y 로 유지된다면, 브러시 롤 (61A) 의 초기 선재 길이는 적어도 y ＋ 2y_e 이다.

편심축 (102) 의 회전 각도가 0°인 상태에서 브러시 롤 (61A) 의 사용을 개시하였다면, 적절한 빈도에 의해서, 각도 조정 기구 (103) 를 사용하여 편심축 (102) 의 회전 각도를 조정하면서, 180°에 도달할 때까지 동일한 브러시 롤 (61A) 의 사용을 계속할 수 있다. 그 동안, 돌출량 y 를 일정 이상의 값으로 유지함으로써, 브러시 롤 (61A) 의 안정적인 연삭력을 얻을 수 있다.

회전 각도를 180°로 유지한 채로, 그 이후애도 브러시 롤 (61A) 의 사용을 계속하면, 돌출량 y 는 감소된다. 그러나, 돌출량 y 가 사용 한계에 도달하여 필요한 절삭력이 얻어지지 않게 될 때까지는, 동일한 브러시 롤 (61A) 의 사용을 계속할 수 있다. 돌출량 y 가 사용 한계에 도달하면, 선재의 수명이 다하기 때문에, 브러시 롤 (61A) 의 교환이 필요해진다.

편심축 (102) 의 회전 각도의 조정에 의해서, 브러시 롤 (61A) 의 선재가 마모되어도 돌출량 y 가 변화되지 않는다면, 마모에 의해서 돌출량 y 가 감소되는 경우와는 달리, 돌출량 y 가 최소일 때여도 필요한 연삭력을 얻기 위해서 선재의 전체 길이 (초기 선재 길이) 를 짧게 억제하여 강성을 확보하지 않아도 된다. 그러기 위해서, 초기 길이가 긴 선재를 브러시 롤 (61A) 에 채용할 수 있다. 그러면, 마모의 진행에 의해서 선재 길이가 짧아지고, 편심축 (102) 을 180°까지 회전시킨 상태여도 필요한 연삭력이 얻어지지 않게 되는 사용 한계에 이르기까지의 마모량을 크게 취할 수 있기 때문에, 선재의 수명에 의해서 교환에 이르기까지의 브러시 롤 (61A) 의 사용 기간을 연장할 수 있다.

[피막 처리부의 운용예]

도 21 에, 브러시 롤 (61A) 과 프레스 롤 (62A) 이 동일한 주축 (63A) 을 중심으로 회전하는 경우 (＃1) 와, 본 실시형태와 같이 브러시 롤 (61A) 에 대해서 프레스 롤 (62A) 이 편심된 상태에서 회전하는 경우 (＃2) 의 각각에 있어서의 피막 제거부의 운용예를 나타내고 있다. 상기 서술한 바와 같이, ＃2 에서는, ＃1 과 비교하여 긴 초기 선재 길이의 브러시 롤 (61A) 이 채용되고 있다. ＃1 에서는, 초기 선재 길이가 일례로서 20 ㎜ 인 브러시 롤 (61A) 이 사용되고, ＃2 에서는, 초기 선재 길이가 일례로서 25 ㎜ 인 브러시 롤 (61A) 이 사용되는 것으로 한다. 또한, 돌출량 y 가 길수록, 선재가 강판 (S) 에 닿는 영역의 면적이 넓기 때문에, 강판 (S) 의 표면의 높이가 불균일해도, 연삭력을 안정시킬 수 있다.

이하, 브러시 롤 (61A) 및 프레스 롤 (62A) 을 예로 들어 설명하지만, 브러시 롤 (61B) 및 프레스 롤 (62B) 에 대해서도 동일하다.

＃1 의 경우에는, 돌출량 y01 부터 브러시 롤 (61A) 의 사용을 개시 하면, 마모에 의해서 선재 길이가 감소됨에 따라서 돌출량 y 도 감소된다. 돌출량 y 가 사용 한계까지 감소되었다면, 상기 서술한 여러 가지 수법에 의해서 프레스 롤 (62A) 의 직경을 작게 함으로써 돌출량을 y 로 되돌리고 (파선 참조), 브러시 롤 (61A) 의 사용을 재개한다. 그 후, 마모에 의해서 돌출량 y 가 사용 한계까지 감소되었다면, 선재의 수명이 다했기 때문에 브러시 롤 (61A) 을 교환한다.

한편, ＃2 의 경우에는, 마모에 의해서 선재 길이가 초기 상태로부터 점차 감소되는 것은 ＃1 과 동일하지만, 편심축 (102) 의 회전 각도의 조정에 의해서 돌출량 y 가 일정하게 유지되기 때문에, ＃1 과는 달리, 프레스 롤 (62A) 의 직경을 작게 하는 처리가 필요 없다. 그 때문에, 보다 직경이 작은 프레스 롤 (62A) 로의 교환 등의 작업을 행하지 않고, 동일한 브러시 롤 (61A) 을 계속해서 사용할 수 있다. 프레스 롤 (62A) 의 교환에 수반하는 분해, 재조합 등의 작업이 발생되지 않고, 또, 교환 작업에 의한 피막 제거 공정을 포함하는 제조 공정의 중단을 피할 수 있기 때문에, 생산성을 향상시킬 수 있다.

덧붙여, ＃2 의 초기 선재 길이가 ＃1 의 초기 선재 길이와 비교하여 길음으로써, 동일한 사용 조건 하에 있어서 사용 개시부터 선재의 수명이 다할 때까지의 브러시 롤 (61A) 의 사용 가능 기간을 ＃1 에 비하여 대폭 연장할 수 있다.

도 22 는, 상기한 ＃1 및 ＃2 의 경우별로, 3 개의 브러시 롤 (61A) 의 운용예를 나타내고 있다. 1 일당 피막 제거 처리의 횟수 등의 사용 조건은 ＃1 및 ＃2 모두 동일한 것으로 한다. 또, 3 개의 브러시 롤에 각각 a, b, c 의 부호를 붙였다.

상단에 나타내는 ＃1 의 경우, a 의 브러시 롤 (61A) 의 사용을 개시하고, 마모에 의해서 돌출량 y 가 사용 한계에 도달하면, a 에서 b 로 브러시 롤 (61A) 을 교환한다. 또한, 브러시 롤 (61A) 을 교환할 때에는, 선재군의 선단을 평탄하게 고르게 하여 강판 (S) 에 닿기 쉽게 하는 면 조정 작업이 행해진다. b 에 대해서 돌출량 y 가 사용 한계에 도달하면, 다시 c 로 교환한다. c 에 대해서도 돌출량 y 가 사용 한계에 도달하면, 보다 작은 직경의 프레스 롤 (62A) 로 교환하는 스텝 St0 을 사이에 두고, a 의 2 회째의 사용을 재개한다. 그 후에는, 상기와 동일하게, 돌출량 y 의 사용 한계에의 도달에 수반하여, b, c 와 순차적으로 교환하면서 피막 제거 처리를 행한다. 여기에서는, 2 회째의 사용에 의한 마모에 의해서, a ∼ c 의 어느 선재도 수명이 다했기 때문에, 새로운 브러시 롤 (61A) 을 입수할 필요가 있다.

다음으로, ＃2 의 경우, ＃1 과는 달리, 돌출량 y 를 되돌리기 위한 프레스 롤 (62A) 의 교환 작업이 필요 없다 그 때문에, 도 22 의 하단에 나타내는 바와 같이, a 의 브러시 롤 (61A) 의 사용을 개시하였다면, 마모에 의해서, 선재 길이가 초기 길이로부터 점차 감소되는 동안에 걸쳐서, 편심축 (102) 을 회전시킴으로써 돌출량 y 를 유지하면서, 선재의 수명이 다할 때까지 a 의 사용을 계속할 수 있다. 편심축 (102) 을 회전시키는 처리는, 예를 들어, 이동 프레임 (10) 을 반송로 (P1) (도 1) 에서 퇴피시키고 있는 동안, 혹은, 대기 위치에서 이동 프레임 (10) 이 정지되어 있는 동안에 행할 수 있기 때문에, 반드시, 접합 장치 (1) 에 의한 접합 공정을 중단할 필요가 없다.

a 의 선재의 수명이 다한 후에는, b, c 로 순차적으로 교환하고, a ∼ c 의 모두가 수명이 다했다면, 새로운 브러시 롤 (61A) 을 입수할 필요가 있다.

도 22 에 나타내는 운용예에 의하면, a ∼ c 를 합친 연속 사용 가능 기간에 비해도, ＃2 는 ＃1 과 비교하여 대폭 긴 사용 가능 기간을 실현할 수 있다.

[피막 처리부의 변형예]

피막 제거부 (60-2) 는, 도 23 에 나타내는 바와 같이, 추가된 구성 요소로서, 브러시 롤 (61A) 의 마모량을 나타내는 정보를 취득하는 마모량 취득부 (112) 와, 당해 정보를 이용하여, 마모량에 따른 편심축 (102) 의 회전 각도 θ₁ 을 취득하는 각도 취득부 (113) 를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

마모량 취득부 (112) 는, 예를 들어, 레이저를 이용한 변위계에 상당한다. 그 밖에, 마모량 취득부 (112) 는, 도 12 에 나타낸 광전 센서 (83) 여도 되고, 혹은, 브러시 롤 (61A) 을 구동시키는 모터 (66A) 여도 된다. 모터 (66A) 를 사용할 경우에는, 모터 (66A) 로부터 취득된 토크를 브러시 롤 (61A) 의 마모량으로 변환할 수 있다.

각도 취득부 (113) 는, 브러시 롤 (61A) 의 마모량에 따른 회전 각도 θ₁ 을 연산 등에 의해서 취득한다.

예를 들어 도 24 에 계산예를 나타내는 바와 같이, 편심축 (102) 의 회전 각도 θ₁ 과, 강판 (S) 에 브러시 롤 (61A) 의 외단 (E1) 이 접촉하는 지점에 있어서의 소정 직경의 프레스 롤 (62A) 의 외단 (E2) 의 높이 사이에는 소정의 관계가 있다. 여기에서 말하는 외단 (E2) 의 높이는, θ₁ 이 0°일 때의 외단 (E2) 의 위치를 기준으로 하여, 이 기준 위치 (0) 로부터 법선 방향으로, 강판 (S) 에서 떠러지는 측으로 (프레스 롤 (62A) 의 예로 말하면 상방으로) 측정했을 때의 높이에 상당한다. 브러시 롤 (61A) 및 프레스 롤 (62A) 의 각각의 직경, 그리고 편심량 y_e, 돌출량 y 를 제어 장치 (1A) 의 기억부에 기억시켜 놓으면, 각도 취득부 (113) 는, 당해 기억부에 기억된 정보와, 마모량 취득부 (112) 에 의해서 얻어진 정보가 나타내는 마모량에 기초하여, 외단 (E1, E2) 사이에 일정한 거리 (돌출량 y) 를 부여하는 회전 각도 θ₁ 을 산출할 수 있다.

마모량 취득부 (112) 및 각도 취득부 (113) 에 의해서 얻어지는 회전 각도 θ₁ 을 편심축 (102) 에 부여하는 것에 의하면, 브러시 롤 (61A) 에 일정한 돌출량 y 를 확실하게 부여할 수 있다.

편심축 (102) 의 회전 동작은, 상기 서술한 각도 조정 기구 (103) 를 사용하여 행할 수 있는 것 외에, 도 23 에 나타내는 바와 같이, 편심축 제어 장치 (114) 에 의해서 제어되는 편심축 회전 장치 (115) 를 통해서 행할 수도 있다.

편심축 회전 장치 (115) 는, 편심축 (102) 에 연결된 스프로킷 등에 설치된 모터, 및 전자 브레이크 등을 포함한다.

편심축 제어 장치 (114) 는, 마모량 취득부 (112) 에 의해서 얻어진 회전 각도 θ₁ 을 나타내는 제어 지령을 편심축 회전 장치 (115) 에 내린다. 제어 지령에 의해서, 편심축 회전 장치 (115) 는, 전자 브레이크를 해제하여 편심축 (102) 을 회전 각도 θ₁ 로 회전 구동시킨 후, 전자 브레이크를 작동시켜 편심축 (102) 의 회전을 규제한다.

[마모량에 따른 회전 각도로 편심축을 조정하는 순서]

도 25 를 참조하여, 피막 제거부 (60-2) 에 의해서 행해지는 피막 제거 공정에 관해서, 편심축 (102) 을 조정하기 위한 순서의 일례를 설명한다.

프레스 롤 (62A) 에 의해서 강판 (S) 을 가압하면서 브러시 롤 (61A) 에 의해서 강판 (S) 을 연삭하는 피막 제거의 스텝 St1 은, 상기 서술한 피막 제거의 공정과 동일하게 하여 소정의 사이클로 행해진다.

제어 장치 (1A) (도 1) 에 의해서, 예를 들어, 피막 제거부 (60-2) 에 의한 연삭 횟수가 규정된 횟수에 도달하거나, 혹은, 연삭 거리가 규정된 ㎞ 에 도달하거나 했다면 (St2 에서 Yes), 예를 들어, 레이저 변위계 등의 마모량 취득부 (112), 혹은 줄자 등을 사용하여 브러시 롤 (61A) 의 마모량을 나타내는 정보를 취득한다 (St3).

당해 정보가 나타내는 마모량이 규정치에 도달했다면 (St4 에서 Yes), 각도 취득부 (113) 에 의해서, 당해 마모량과, 브러시 롤 (61A) 및 프레스 롤 (62A) 의 각각의 직경, 그리고 편심량 y_e, 돌출량 y 를 사용한 연산 처리 등에 의해서 회전 각도 θ₁ 을 도출한다 (St5).

편심축 (102) 을 회전 각도 θ₁ 로 조정함에 있어서, 편심축 제어 장치 (114) 는, 편심축 회전 장치 (115) 에 브레이크 개방 (St6), 편심축의 회전 (St7), 및 브레이크 폐쇄 (St8) 의 제어 지령을 순차적으로 내린다. 편심축 (102) 의 회전 각도의 조정은, 피막 제거부 (60-2) 에 의한 피막 제거의 처리가 행해지고 있지 않을 때에 행해진다.

그 밖에, 편심축 (102) 의 회전 각도의 조정은, 각도 조정 기구 (103) 의 핸들에 매겨진 눈금을 이용하여, 핸들을 수동으로 회전시킴으로써 행해도 된다.

이상에서 설명한 제 2 실시형태의 피막 제거부 (60-2) 에 의하면, 브러시 롤 (61A, 61B) 의 마모가 진행되었을 때, 프레스 롤 (62A, 62B) 의 직경을 작게 하기 위한 프레스 롤 (62A) 의 교환 등의 작업을 행하지 않고, 마모량에 따른 회전 각도 θ₁ 로 편심축 (102) 을 회전시킴으로써, 돌출량 y 를 일정하게 유지하면서, 안정적인 연삭력으로 강판 (S) 의 표면 피막의 제거를 행할 수 있다.

피막 제거부 (60-2) 에 의하면, 브러시 롤 (61A, 61B) 의 마모량에 추종시킨 돌출량 y 의 제어를, 프레스 롤 (62A) 을 주축 (63A) 에 대해서 편심시킨 구조에 의해서 실현하고 있기 때문에, 브러시 롤 (61A, 61B) 을 승강시키는 유압 실린더 (65A, 65B) 와는 별도로, 프레스 롤 (62A) 을 승강시키는 유압 실린더 (621) (도 14) 등을 장비할 필요가 없다. 요컨대, 피막 제거부 (60-2) 에 의하면, 실린더 등의 장비에 의해서 주축 (63A, 63B) 방향으로 대형화하는 것을 피하면서, 브러시 롤 (61A) 의 마모량에 관계없이, 안정적인 연삭력을 유지할 수 있다.

[접합 장치의 종별]

이상의 각 실시형태에 있어서는, 메시심 용접을 실시하는 접합 장치 (1) 를 예로 들어 설명했지만, 본 발명이 적용되는 접합 방법은 이에 한정되지 않는다. 1 쌍의 강판 (S), 그 밖의 금속판의 단부끼리를 중첩하여 접합할 때, 표면 피막을 제거할 필요가 있는 접합 방법에 널리 적용할 수 있다. 구체적인 일례로서, 마찰 교반 접합 (FSW : Friction Stir Welding) 이 해당된다.

1 : 접합 장치
1A : 제어 장치
10 : 이동 프레임
11A : 접속단
11B : 개구
12A, 12B : 지지대
13 : 차륜
14 : 하면
20 : 용접부
21A, 21B : 전극륜
22A, 22B : 지지 로드
23 : 유압 실린더
24 : 피스톤
30 : 압하부
31A, 31B : 압하 롤
32A, 32B : 지지 로드
33 : 유압 실린더
34 : 피스톤
40 : 냉각부
41 : 살수 노즐
50 : 가열부
51 : 히터
60, 60-2 : 피막 제거부 (피막 제거 장치)
61A, 61B : 브러시 롤 (연삭재, 회전체)
62A, 62B : 프레스 롤 (가압재, 회전체)
63A, 63B : 주축 (회전축)
64A, 64B : 지지 브래킷 (지지체)
65A, 65B : 유압 실린더
66A, 66B : 모터
67A, 67B : 출력축
68A, 68B : 제 1 풀리
69A, 69B : 제 2 풀리
71A, 71B : 제 3 풀리
72A, 72B : 제 4 풀리
73A, 73B : 제 1 전도 벨트
74A, 74B : 제 2 전도 벨트
75A, 75B : 회전축
76A, 76B : 방수 커버
77A, 77B : 방수 커튼
79 : 클램프
81 : 절삭 공구
83 : 광전 센서 (마모 상태 정보 취득부)
85 : 무한 궤도 (가압체)
86 : 제어부
90 : 절단부
91A, 91B : 전단날
100 : 지지체
101 : 고정 보스
102 : 편심축
103 : 각도 조정 기구
107 : 전달 기구
108 : 브레이크 기구
621 : 유압 실린더 (승강 기구)
B1 : 제 1 베어링
B2 : 제 2 베어링
B3 : 제 3 베어링
C61 : 회전축
C62 : 회전축 (축)
E1, E2 : 외단
X0, X1 : 축선
y : 돌출량
y_e : 편심량

Claims (17)

1. 회전축에 지지되는 회전체로 이루어지고, 접합 대상의 표리에 형성되는 표면 피막을 제거하는 1 쌍의 연삭재와,
   1 쌍의 상기 연삭재에 의해서 상기 표면 피막이 제거되는 상기 접합 대상을 표리로부터 사이에 두고 상기 접합 대상에 대해서 이동하면서 가압하는 1 쌍의 가압체를 구비하고,
   상기 연삭재 및 상기 가압체의 각각의 상기 접합 대상에 접촉하는 외단이, 상기 회전축의 방향으로 나란히 배치되는, 피막 제거 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 연삭재는, 구동원에 의해서 회전 구동되고,
   상기 가압체는, 상기 연삭재의 회전에 대해서 공전하는 회전체인, 피막 제거 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 가압체는, 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 지지체에 베어링을 개재하여 지지되는, 피막 제거 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 회전축에 대해서 편심되고, 상기 지지체에 구비되는 고정축에 회전 가능하게 지지되는 편심축과,
   상기 편심축을 소정의 회전 각도로 조정 가능한 각도 조정 기구를 구비하고,
   상기 가압체는, 상기 편심축을 중심으로 회전 가능하게, 상기 편심축을 개재하여 상기 고정축에 지지되는, 피막 제거 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 연삭재의 마모량을 나타내는 정보를 취득하는 마모량 취득부와,
   상기 마모량에 따른 상기 편심축의 상기 회전 각도를 취득하는 각도 취득부를 구비하는, 피막 제거 장치.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 가압체는, 상기 연삭재의 상기 회전축과는 다른 축에 지지되는 회전체로 이루어지고, 상기 연삭재에 대해서 상대적으로 승강 가능한, 피막 제거 장치.
7. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 접합 대상의 전측에 배치되는 상기 연삭재 및 상기 가압체와, 상기 접합 대상의 후측에 배치되는 상기 연삭재 및 상기 가압체는,
   각각의 상기 회전축이 수평 방향으로 어긋나게 배치되어 있으며, 또한 피막 제거시에,
   상기 전측의 상기 가압체의 최하점의 높이가 상기 후측의 상기 가압체의 최상점의 높이 이하에 배치되는, 피막 제거 장치.
8. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   회전체로 이루어지는 상기 가압체의 외주를 절삭하는 절삭 공구와,
   상기 연삭재의 마모 상태를 나타내는 정보를 취득하는 마모 상태 정보 취득부와,
   상기 마모 상태 정보 취득부에 의해서 얻어진 상기 정보에 기초하여, 상기 절삭 공구에 상기 가압체를 절삭하도록 지시하는 제어부를 구비하는, 피막 제거 장치.
9. 제 7 항에 있어서,
   회전체로 이루어지는 상기 가압체의 외주를 절삭하는 절삭 공구와,
   상기 연삭재의 마모 상태를 나타내는 정보를 취득하는 마모 상태 정보 취득부와,
   상기 마모 상태 정보 취득부에 의해서 얻어진 상기 정보에 기초하여, 상기 절삭 공구에 상기 가압체를 절삭하도록 지시하는 제어부를 구비하는, 피막 제거 장치.
10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압체는, 내주측의 층과, 외주측의 층을 포함하는 복수의 층으로 분할 가능하게 구성되는, 피막 제거 장치.
11. 접합 대상의 표리에 형성되는 표면 피막을, 상기 표리의 각각에 배치되는 1 쌍의 회전체로 이루어지는 연삭재의 회전에 의해서 제거하는 방법으로서,
    상기 연삭재의 회전의 축 방향으로 상기 연삭재와 나란히, 또한 상기 표리의 각각에 배치되는 1 쌍의 가압체에 의해서 상기 접합 대상을 상기 표리로부터 사이에 두고 상기 접합 대상에 대해서 이동하면서 가압하여, 1 쌍의 상기 연삭재에 의해서 상기 표면 피막을 제거하는, 피막 제거 방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 가압체는 회전체로 이루어지고,
    상기 가압체는, 상기 접합 대상의 상대적인 이동에 추종하여, 상기 접합 대상이 상대적으로 이동하는 방향으로, 상기 연삭재의 회전에 대해서 공전하는, 피막 제거 방법.
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 연삭재 및 상기 가압체는 공통되는 회전축 또는 별개의 축에 지지되는 회전체로 이루어지고,
    상기 접합 대상의 전측에 배치되는 상기 가압체에 있어서 상기 접합 대상을 하향으로 만곡시키거나, 또는,
    상기 접합 대상의 후측에 배치되는 상기 가압체에 있어서 상기 접합 대상을 상향으로 만곡시키는, 피막 제거 방법.
14. 제 12 항에 있어서,
    상기 가압체는, 상기 연삭재의 회전축에 대해서 편심된 편심축을 중심으로 회전 가능하고,
    상기 연삭재의 마모량을 나타내는 정보를 사용하여 상기 편심축을 소정의 회전 각도로 제어하는, 피막 제거 방법.
15. 제 13 항에 있어서,
    상기 가압체는, 상기 연삭재의 상기 회전축과는 다른 축에 지지되는 회전체로 이루어지고, 상기 연삭재에 대해서 상대적으로 승강 가능하고,
    상기 연삭재의 마모량이 소정치에 도달하면,
    상기 접합 대상의 전측에 배치되는 상기 가압체의 축을 상기 연삭재의 상기 회전축에 대해서 승강 기구에 의해서 끌어올리고, 상기 접합 대상의 후측에 배치되는 상기 가압체의 축을 상기 연삭재의 상기 회전축에 대해서 승강 기구에 의해서 끌어내리는, 피막 제거 방법.
16. 제 14 항에 있어서,
    상기 가압체는, 상기 연삭재의 상기 회전축과는 다른 축에 지지되는 회전체로 이루어지고, 상기 연삭재에 대해서 상대적으로 승강 가능하고,
    상기 연삭재의 마모량이 소정치에 도달하면,
    상기 접합 대상의 전측에 배치되는 상기 가압체의 축을 상기 연삭재의 상기 회전축에 대해서 승강 기구에 의해서 끌어올리고, 상기 접합 대상의 후측에 배치되는 상기 가압체의 축을 상기 연삭재의 상기 회전축에 대해서 승강 기구에 의해서 끌어내리는, 피막 제거 방법.
17. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 피막 제거 장치와,
    상기 표면 피막이 제거되고 중첩된 상기 접합 대상을 접합하는 접합기를 구비하는 접합 장치.

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