TWI594831B - 熔接鋼的製造裝置及製造方法 - Google Patents

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Description

熔接鋼的製造裝置及製造方法
本發明係關於一種藉由以雷射光為熱源的雷射熔接來熔接接合腹板材(web material)和翼板材(flange material)以製造熔接鋼的熔接鋼的製造裝置及製造方法。
藉由雷射熔接來熔接接合腹板材和翼板材以製造熔接H型鋼的方法已揭示於專利文獻1、2。此等文獻所揭示的熔接H型鋼的製造方法,係使在配置成H形之狀態下所供應的二片翼板材和一片腹板材可在指定之熔接位置藉由雷射熔接來熔接接合。
在使用雷射熔接來熔接接合翼板材和腹板材的情況,由於雷射的照射位置已決定,且該雷射的光束點(beam spot)之直徑微小至約0.6mm,所以需要嚴密地規定腹板材對翼板材之對接位置。若所供應的腹板材存在翹曲、或相對於翼板材存在傾斜,則腹板材對翼板材之對接位置會從適當位置偏移。如此,恐有發生因雷射照射所引起的母材之熔解量(dissolved amount)不足而無法獲得充分的接合強度之 虞。又,亦恐有剛做出來的製品發生形狀不良或尺寸不良之虞。因而,在使用雷射熔接來熔接接合翼板材和腹板材的情況,需要使腹板材對翼板材之對接位置不會從適當位置變動。
可是,在專利文獻3已有揭示一種將從鋼捲(coil)回捲所得的三片板材配置成H形並利用高頻電阻式熔接(resistance welding)來熔接接合的裝置。該裝置係具備用以支撐腹板材之兩面的支撐裝置。該支撐裝置係由跟隨朝向生產線方向搬運的腹板材之移動而旋轉的環狀軌道(endless track)所構成,依據該文獻3,已說明其可以藉由該支撐裝置完全地拘束及保持熔接部之腹板材往板厚方向的逃逸,且可以防止熔接不良。
〔先前技術文獻〕
〔專利文獻〕
專利文獻1:日本特許第5110642號公報
專利文獻2:日本特開2011-83781號公報
專利文獻3:日本特公平3-4316號公報
在藉由雷射熔接來熔接接合腹板材和翼板材以製造熔接H型鋼的步驟中,可考慮採用由專利文獻3之環狀軌道 所構成的支撐裝置,以免使腹板材對翼板材之對接位置從適當位置變動。
然而,在熔接點附近,因從熔接點飛散的焊濺物(spatter)之量較多,又受到熔接點之熱影響較大,故而實際上在採用專利文獻3之支撐裝置的情況,有必要將環狀軌道由金屬等所構成並配置於腹板材之寬度方向中央位置,且將該軌道寬度縮窄以確保離熔接點的距離為一定以上。
不過,若將環狀軌道配置於腹板材之寬度方向中央位置,且縮窄該軌道寬度,則該部分,將變得難以矯正腹板材對翼板材之傾斜,且提高腹板材對翼板材之對接位置從適當位置變動的可能性。
因此,本發明之目的係在於提供一種熔接鋼的製造裝置及製造方法,其能夠輕易地實現如下:在不易附著從雷射熔接點飛散之焊濺物、且不易受到來自雷射熔接點之熱影響的場所夾持腹板材,同時以腹板材對翼板材之對接位置不從適當位置變動的方式來夾持。
本發明之熔接鋼的製造裝置,其前提在於具備:板材搬運裝置,係在彼此平行所配置的二片翼板材之間使一片腹板材直角地對接於二片翼板材的狀態下,搬運前述翼板 材及前述腹板材;以及雷射熔接裝置,係在藉由前述板材搬運裝置來搬運前述翼板材及前述腹板材之搬運路徑上,利用雷射熔接來熔接接合使前述腹板材之各端部分別對接於二片前述翼板材的部分。前述板材搬運裝置係包含有腹板材夾持裝置,該腹板材夾持裝置係具有複數個第1面側滾子(roller)及複數個第2面側滾子,遍及於至少包含熔接點之搬運方向位置的搬運方向指定範圍地夾持前述腹板材,該複數個第1面側滾子係在未遮蔽被照射於熔接點的雷射之位置,沿著前述腹板材之一方的面轉動,且隔出間隔地配設於搬運方向;該複數個第2面側滾子,係在未遮蔽被照射於熔接點的雷射之位置,沿著前述腹板材之另一方的面轉動,且隔出間隔地配設於搬運方向。
具備此種構成之熔接鋼的製造裝置,係利用上下複數個滾子來夾持腹板材,藉此以腹板材對翼板材之對接位置不從適當位置變動的方式支撐。滾子係與環狀軌道不同,其可以個別地選定各滾子之與腹板材的接觸長度,且可以個別地決定各滾子之安裝位置。因此,在容易附著從雷射熔接點飛散之焊濺物的搬運方向位置或容易受到來自熔接點之熱影響的搬運方向位置,係可以遠離熔接點而在腹板材之靠中心線配置滾子,又在不易附著從雷射熔接點飛散之焊濺物的搬運方向位置或不易受到來自熔接點之熱影響的搬運方向位置,係能夠盡量地以夾持腹板材之側端部附近的方式來配置滾子。結果,能夠輕易地實現如下:在不 易附著從熔接點飛散之焊濺物、且不易受到來自熔接點之熱影響的場所配置滾子,亦同時以腹板材對翼板材之對接位置不從適當位置變動的方式利用滾子來夾持。
較佳為:前述腹板材夾持裝置具有:第1支撐框,係沿著前述腹板材之中心線而配設於該腹板材之一方的面側,且在其兩側支撐前述複數個第1面側滾子;以及第2支撐框,係沿著前述腹板材之中心線而配設於該腹板材之另一方的面側,且在其兩側支撐前述複數個第2面側滾子。
例如,前述複數個第1面側滾子及前述複數個第2面側滾子之與翼板材對向的側端部是可以分別沿著來自熔接點之焊濺物的飛散量程度超過指定值的區域之邊界而配置。
依據具備此種構成之熔接鋼的製造裝置,則例如藉由將前述指定值設為0,就能夠輕易地實現如下:使焊濺物幾乎不會附著於任一個之滾子,且以腹板材對翼板材之對接位置不從適當位置變動的方式來夾持。
本發明之熔接鋼的製造方法,係在彼此平行所配置的二片翼板材之間使一片腹板材直角地對接於二片翼板材的狀態下搬運前述翼板材及前述腹板材,並在前述翼板材及前述腹板材之搬運路徑上,利用雷射熔接來熔接接合使前 述腹板材之各端部分別對接於二片前述翼板材的部分,藉此製造熔接鋼;該熔接鋼的製造方法之特徵在於:藉由複數個第1面側滾子及複數個第2面側滾子,一邊遍及於至少包含熔接點之搬運方向位置的搬運方向指定範圍地夾持前述腹板材,一邊進行前述熔接接合;該複數個第1面側滾子係在未遮蔽被照射於熔接點的雷射之位置,沿著前述腹板材之一方的面轉動,且隔出間隔地配設於搬運方向;該複數個第2面側滾子係在未遮蔽被照射於熔接點的雷射之位置,沿著前述腹板材之另一方的面轉動,且隔出間隔地配設於搬運方向。
在上述熔接鋼的製造方法中,較佳為:前述複數個第1面側滾子係由第1支撐框之兩側所支撐,該第1支撐框係沿著前述腹板材之中心線而配設於該腹板材之一方的面側;前述複數個第2面側滾子係由第2支撐框之兩側所支撐,該第2支撐框係沿著前述腹板材之中心線而配設於該腹板材之另一方的面側。
在上述之熔接鋼的製造方法中,前述複數個第1面側滾子及前述複數個第2面側滾子之與翼板材對向的側端部是可以分別沿著來自熔接點之焊濺物的飛散量程度超過指定值的區域之邊界而配置。
依據本發明,則能夠輕易地實現如下:在不易附著從雷射熔接點飛散之焊濺物、且不易受到來自雷射熔接點之熱影響的場所夾持腹板材,同時以腹板材對翼板材之對接位置不從適當位置變動的方式利用滾子來夾持。
1‧‧‧熔接鋼的製造裝置
2‧‧‧翼板材
3‧‧‧翼板材
4‧‧‧腹板材
5‧‧‧熔接點
6‧‧‧熔接點
7‧‧‧腹板材之中心線
10‧‧‧帶式驅動裝置
11‧‧‧驅動輪
12‧‧‧從動輪
13‧‧‧複數個輔助輪
14‧‧‧框架
15‧‧‧環狀皮帶
16‧‧‧導輥
20‧‧‧帶式腹板材夾持裝置
21‧‧‧滾子
22‧‧‧腹板材夾持皮帶
22A‧‧‧上面側腹板材夾持皮帶
22B‧‧‧下面側腹板材夾持皮帶
23‧‧‧支撐板
24‧‧‧支撐框
25‧‧‧延長部
26‧‧‧蓋體
30‧‧‧滾子式腹板材夾持裝置(腹板材夾持裝置)
31‧‧‧第1面側滾子
31A至31D‧‧‧第1面側滾子
31X‧‧‧第1面側滾子
32‧‧‧第2面側滾子
32X‧‧‧第2面側滾子
33‧‧‧第1支撐框
34‧‧‧第2支撐框
35‧‧‧延長部
36‧‧‧軸
37、38‧‧‧軸環
39‧‧‧扣環
41至45‧‧‧裝置框
51‧‧‧螺栓
52‧‧‧孔
61、62‧‧‧壓輥
100‧‧‧板材搬運裝置
200‧‧‧雷射熔接裝置
201、202‧‧‧雷射頭
203‧‧‧焊濺物之飛散區域
204‧‧‧焊濺物之飛散區域
圖1係從翼板材及腹板材之搬運方向(以下亦簡稱為「搬運方向」)的左手側觀看熔接鋼的製造裝置之示意圖。但是,針對搬運方向中的左手側之翼板材及比該翼板材還存在於左側之物則省略圖示。
圖2係顯示上側的滾子式(roller type)腹板材夾持裝置、上側的帶式(belt type)腹板材夾持裝置等的俯視圖。在此所謂「上側」係指圖1中比腹板材4還靠雷射熔接裝置200側之意。
圖3係顯示下側的滾子式腹板材夾持裝置、下側的帶式腹板材夾持裝置等的仰視圖。在此所謂「下側」係指相對於腹板材4與上述「上側」為相反側之意。
圖4係顯示帶式驅動裝置的俯視圖。
圖5係圖1的A-B-C-D剖視圖。但是,省略導輥(guide roll)等的圖示。
圖6係圖1的E-E剖視圖。
圖7A係顯示第1面側滾子之往支撐框的支撐構造之例的剖視圖。
圖7B係顯示第1面側滾子之往支撐框的支撐構造之 例的剖視圖。
圖7C係顯示第1面側滾子之往支撐框的支撐構造之例的剖視圖。
圖8A係從搬運方向中的左手側觀看雷射頭(laser head)、腹板材等之示意圖。
圖8B係顯示雷射頭、腹板材、翼板材等的俯視圖。
圖9係支撐帶式腹板材夾持裝置、滾子式腹板材夾持裝置、導輥等的裝置框等之概略圖。
以下,就本發明之實施形態的熔接鋼的製造裝置、和使用該裝置所實施之熔接鋼的製造方法加以說明。在本實施形態中係就由事先藉由裁斷等形成為指定尺寸、且配置成剖面H形所供應的三片鋼板製造H型鋼的情況加以說明。另外,以下係將翼板材2、3及腹板材4的搬運方向簡稱為「搬運方向」,將搬運方向下游側及搬運方向上游側分別簡稱為「下游側」、「上游側」。
如圖1至圖4所示,熔接鋼的製造裝置1係主要由板材搬運裝置100及雷射熔接裝置200所構成。
板材搬運裝置100係由帶式驅動裝置10、帶式腹板材夾持裝置20、滾子式腹板材夾持裝置30等所構成。
如圖4所示,帶式驅動裝置10具備:驅動輪11及從動輪12,係在搬運方向之前後成一對;複數個輔助輪13,係在此等兩輪11、12之間並排所配設;框架14,係將輔助輪13支撐成能夠旋轉;以及樹脂製之環狀皮帶15,係捲繞於各輪11至13之外側。在環狀皮帶15係形成有內齒,而形成於各輪11至13的外齒可嚙合於該內齒。
該帶式驅動裝置10係隔著翼板材2、3及腹板材4之搬運路徑而分別逐一台設置於兩側。環狀皮帶15可分別緊壓於配置成H形的翼板材2、3及腹板材4當中翼板材2、3之與腹板材4為相反側的面。在圖4中,環狀皮帶15係朝向附記於其近旁之箭頭所示的方向旋轉,且將二片翼板材2、3及包夾於此等之間的腹板材4往箭頭8所示之方向搬運。為了對應所製造的H型鋼之尺寸,二台帶式驅動裝置10之環狀皮帶15彼此的隔開距離係成為能夠調整。另外,如圖1所示,在環狀皮帶15之搬運方向前後上下地分別設置有導輥16,藉由上下的導輥16可固定翼板材2、3之上下位置。
該帶式驅動裝置10雖然未圖示,但是在比後述的滾子式腹板材夾持裝置30還更靠下游側亦夾著H型鋼之搬運路徑而設置有二台。
如圖1及圖5所示,帶式腹板材夾持裝置20具備:二 支滾子21,係配設於搬運方向之前後;腹板材夾持皮帶22,係由捲繞於二支滾子21的樹脂製之環狀皮帶所構成;支撐板23,係配設於二支滾子21間並從背側支撐腹板材夾持皮帶22;以及支撐框24(參照圖5)。在支撐框24係旋轉自如地支撐二支滾子21,而支撐板23亦由支撐框24所支撐。
該帶式腹板材夾持裝置20係分別逐一台設置於腹板材4之兩面側(腹板材4之上下),且藉由二台帶式腹板材夾持裝置20之各腹板材夾持皮帶22將腹板材4夾持於板厚方向。因二支滾子21為從動滾子,故而腹板材夾持皮帶22係跟隨包夾於二片翼板材2、3間所搬運的腹板材4而旋轉於二支滾子21之周圍。另外,為了對應所製造的H型鋼之尺寸,上側的腹板材夾持皮帶22之高度位置係成為能夠調整。以下,將配置於腹板材4之上面側(一方之面側)的腹板材夾持皮帶22稱為上面側腹板材夾持皮帶22A,將配置於腹板材4之下面側(另一方之面側)的腹板材夾持皮帶22稱為下面側腹板材夾持皮帶22B。
如圖1之放大圖所示,下面側腹板材夾持皮帶22B之下游側端部係由蓋體26所覆蓋。該蓋體26係形成為遮蔽從位於下游側之熔接點飛來的焊濺物、或從熔接點飛散並彈跳至某處之構件而飛來的焊濺物之形狀,且可採用金屬製等具有耐熱性之物。可以藉由蓋體26從飛散的焊濺物之 熱中充分地保護樹脂製之皮帶22B。下面側腹板材夾持皮帶22B比上面側腹板材夾持皮帶22A還更朝向下游側延長的理由,將於後面說明。另外,亦可按照需要藉由蓋體來覆蓋上面側腹板材夾持皮帶22A之下游側端部。
如圖1至圖3及圖6所示,滾子式腹板材夾持裝置30具備:複數個滾子31(以下稱為「第1面側滾子」),係沿著腹板材4之上面(一方之面)而朝向搬運方向轉動;複數個滾子32(以下稱為「第2面側滾子」),係沿著腹板材4之下面(另一方之面)而朝向搬運方向轉動;第1支撐框33,係支撐第1面側滾子31;以及第2支撐框34,係支撐第2面側滾子32。第1支撐框33係沿著腹板材4之中心線7以指定長度朝向搬運方向延伸,且在其兩側朝向搬運方向隔出間隔地支撐複數個第1面側滾子31。第2支撐框34亦沿著腹板材4之中心線7以指定長度(在本實施形態中係比第1支撐框31還短的長度)朝向搬運方向延伸,且在其兩側朝向搬運方向隔出間隔地支撐複數個第2面側滾子32。上述滾子31、32、支撐框33、34係配設於不遮蔽被照射於熔接點5、6的雷射之位置。在上述滾子31、32、支撐框33、34係採用例如金屬製等具有耐熱性的材料。
滾子式腹板材夾持裝置30係藉由上述複數個第1面側滾子31及複數個第2面側滾子32,遍及於至少包含熔接點5、6之搬運方向位置的搬運方向指定範圍地將腹板材4 夾持於板厚方向。又,為了極力地抑制熔接點5、6之搬運方向位置的腹板材4對翼板材2、3之傾斜,而在熔接點5、6之搬運方向位置,於中心線7之兩側各面逐二個配設有第1面側滾子31X和第2面側滾子32X。
第1面側滾子31及第2面側滾子32之與翼板材2、3對向的側端部,係分別沿著來自熔接點5、6之焊濺物的飛散量程度超過指定值的區域之邊界而配置。焊濺物之飛散量程度係例如可以設為在指定熔接時間內附著於腹板材4之上面或下面的每一單位面積之焊濺物的附著量(質量)。在本實施形態中,就前述指定值為0的情況加以說明。換句話說,就第1面側滾子31及第2面側滾子32之與翼板材2、3對向的側端部,是沿著焊濺物飛散的區域203、204之邊界而配置的情況加以說明。另外,如圖2及圖3所示,配置於焊濺物未飛散來之搬運方向位置的滾子31、32係配置於盡可能接近腹板材4之側端部的位置,且極力地抑制腹板材4對翼板材2、3之傾斜。
圖7A係顯示第1面側滾子31的支撐構造之一例。在第1面側滾子31係採用滾珠軸承(ball bearing),而在支撐框33係朝向與搬運方向呈正交的水平方向貫通有軸36。在該軸36係隔出間隔地嵌設有四個第1面側滾子31A至31D。在滾子31A與滾子31B之間、以及滾子31C與滾子31D之間係於軸36嵌設有圓筒狀之軸環(collar)37。又, 在第1支撐框33之側面與滾子31B之間、以及第1支撐框33之側面與滾子31C之間,係於軸36嵌設有短圓筒狀之軸環38。然後,為了固定各滾子31A至31D對第1支撐框33的軸向位置,而在設置於軸36之各指定位置的環槽嵌設有扣環(snap ring)39。另外,如圖7B所示,亦可並設複數個第1面側滾子31來取代上述軸環37。該圖7B所示之例的滾子31之與腹板材4的接觸長度是成為圖7A所示之例的四倍。
雖然未就第2面側滾子32之支撐構造加以詳細說明,但是可以與上述第1面側滾子31之支撐構造同樣地構成。
如圖1所示,在本實施形態中,第1支撐框33之上游側端部係比第2支撐框34之上游側端部還更朝向上游側延長指定長度,且在其延長部35亦配設有第1面側滾子31。另一方面,帶式腹板材夾持裝置20之下面側腹板材夾持皮帶22B的下游側端部,係比上面側腹板材夾持皮帶22A之下游側端部還更朝向下游側延長指定長度,且利用其延長部25和配設於第1支撐框33之延長部35的第1面側滾子31,將腹板材4夾持於板厚方向。在腹板材4之下面側,與腹板材4之上面側相較,因焊濺物落下於下方,會使焊濺物之飛散區域變窄,故而可以利用前述之蓋體26來覆蓋下面側腹板材夾持皮帶22B之搬運方向下游側端部,藉此將下面側腹板材夾持皮帶22B延長至比上面側腹板材夾持 皮帶22A還更接近熔接點5、6的位置。比起利用線接觸來支撐腹板材4的滾子32,由於利用面接觸來支撐腹板材4的腹板材夾持皮帶22B較不易在腹板材4之表面弄出傷痕,所以藉由如此地構成有時可以提高H型鋼的品質。另外,既可使第1支撐框33之上游側端部、和第2支撐框34之上游側端部的搬運方向位置一致,又可使上面側腹板材夾持皮帶22A之下游側端部、和下面側腹板材夾持皮帶22B之下游側端部一致。在上面側腹板材夾持皮帶22A之下游側端部及下面側腹板材夾持皮帶22B之下游側端部的其中任何一方或雙方,亦可適當地設置蓋體26。
如圖2及圖3所示,在熔接點5、6近旁,係設置有用以從兩側按壓翼板材2、3之與腹板材4為相反側之面的一對壓輥(squeeze roll)61、62。該壓輥61、62係為了對應所製造的H型鋼之尺寸,而使彼此的隔開距離成為能夠調整。
雷射熔接裝置200係在藉由板材搬運裝置100來搬運翼板材2、3、及腹板材4之搬運路徑上,藉由雷射熔接來熔接接合使腹板材4之各端部分別對接於二片翼板材2、3的部分。在本實施形態中,雷射熔接裝置200係從配置於腹板材4之上面側(單面側)的二個雷射頭201、202來照射雷射。雖然二個雷射頭201、202的熔接點5、6之搬運方向位置係一致,但是為了預防雷射頭201、202彼此之干涉,而使雷射之照射方向有所不同。例如圖8所示,熔接 接合一方之翼板材2和腹板材4的一方之雷射頭201的雷射之照射方向,係朝向腹板材4而傾斜於搬運方向下游側且一方之翼板材2側。又,熔接接合另一方之翼板材3和腹板材4的另一方之雷射頭202的雷射之照射方向,係朝向腹板材4而傾斜於搬運方向上游側且另一方之翼板材3側。藉此,即便二個熔接點5、6之搬運方向位置一致,焊濺物從一方之雷射頭201的熔接點5飛散的區域203、和焊濺物從另一方之雷射頭202的熔接點6飛散的區域204亦相對於腹板材4之中心線7成為非對稱。
另外,如二個焊濺物飛散區域203、204相對於腹板材4之中心線7成為非對稱的二個雷射頭201、202之配置並未被限定於上述。例如,只要二個熔接點之搬運方向位置相同,且二個雷射頭201、202之配置相對於與包含中心線7的腹板材4之面呈垂直的平面為非對稱,則二個焊濺物飛散區域203、204就多相對於腹板材4之中心線7成為非對稱。又,在二個熔接點5、6之搬運方向位置有所不同的情況,二個焊濺物飛散區域203、204亦相對於腹板材4之中心線7成為非對稱。
圖9係顯示上述之帶式腹板材夾持裝置20、滾子式腹板材夾持裝置30、導輥16等的支撐構造之一例的概略圖。設置於腹板材4之上側的帶式腹板材夾持裝置20之支撐框24,係分別由裝置框43、45所支撐,而且能藉由未圖示的 千斤頂(jack)機構等來進行包含上面側腹板材夾持皮帶22A的部分之高度調節。設置於腹板材4之下側的帶式腹板材夾持裝置20之支撐框24,係分別由裝置框42、44所支撐。滾子式腹板材夾持裝置30之第1支撐框33係由裝置41、43所支撐,而且第1支撐框33之高度調節能藉由未圖示的千斤頂機構等來進行。滾子式腹板材夾持裝置30之第2支撐框34係由裝置41所支撐。各導輥16係分別由裝置框41、43、44支撐成旋轉自如。尤其是,抑制翼板材2、3之上端部的上側之導輥16係能夠調整高度位置地分別由裝置框41、43、44所支撐。
使用具備以上說明之熔接鋼的製造裝置1,以製造H型鋼時,首先將翼板材2、3及腹板材4在配置成剖面H形的狀態下從上游側供應至帶式驅動裝置10及帶式腹板材夾持裝置20,並且使帶式驅動裝置10之環狀皮帶15旋轉驅動。如此,能藉由帶式驅動裝置10之環狀皮帶15,使翼板材2、3及腹板材4在配置成剖面H形的狀態下搬運至滾子式腹板材夾持裝置30側。
當翼板材2、3及腹板材4到達滾子式腹板材夾持裝置30時,就在熔接點5、6之搬運方向前後,藉由第1面側滾子31及第2面側滾子32上下地夾持腹板材4,且在熔接點5、6近旁藉由壓輥61、62左右地夾持翼板材2、3。然後,在如此夾持的狀態下,藉由雷射熔接裝置200,使 腹板材4之兩側端部分別雷射熔接於二片翼板材2、3。
雷射熔接後的翼板材2、3及腹板材4係從滾子式腹板材夾持裝置30更進一步朝向下游側搬運,且藉由設置於下游側的帶式驅動裝置更進一步朝向下游側搬運,進而施予指定之處理(例如,熔接畸變之矯正、去煙煤等)。
依據以上說明的本發明之實施形態的熔接鋼的製造裝置1及製造方法,則腹板材4由上下複數個滾子31、32所夾持,藉此能以腹板材4對翼板材2、3之對接位置不從適當位置變動的方式支撐。可以個別地選定各輥子之與腹板材的接觸長度,又可以藉由個別地決定各輥子之安裝位置,而在容易附著從熔接點5、6飛散之焊濺物的搬運方向位置、或容易受到來自熔接點5、6之熱影響的搬運方向位置,使滾子31、32遠離熔接點5、6而配置於腹板材之靠中心線7。又,在不易附著從熔接點5、6飛散之焊濺物的搬運方向位置、或不易受到來自熔接點5、6之熱影響的搬運方向位置,能夠以盡量夾持腹板材4之側端部附近的方式配置滾子31、32。藉此,能夠輕易地進行如下:在不易附著從熔接點5、6飛散之焊濺物、或不易受到來自熔接點5、6之熱影響的場所利用滾子31、32來夾持腹板材4,同時以腹板材4對翼板材2、3之對接位置不從適當位置變動的方式夾持。順便一提,在利用習知例之環狀軌道來夾持腹板材的情況,就不可能達到如此的情形。
又,在本發明之實施形態的熔接鋼的製造裝置1中,第1面側滾子31及第2面側滾子32之與翼板材2、3對向的側端部,是沿著焊濺物之飛散區域203、204的邊界而配置。因此,從熔接點5、6飛散的焊濺物幾乎不會附著於任一個之滾子31、32,同時可以盡可能地利用滾子31、32來夾持接近腹板材4之側端部的部分。
<其他實施形態>
在已述的實施形態中,雖然第1面側滾子31及第2面側滾子32之與翼板材2、3對向的側端部,是分別沿著來自熔接點5、6之焊濺物的飛散量程度超過指定值(指定值=0)的區域之邊界而配置,但是亦可沿著從熔接點5、6承受的熱影響程度超過指定值的區域之邊界,取代前述邊界而配置第1面側滾子31及第2面側滾子32之與翼板材2、3對向的側端部。在此,從熔接點承受的熱影響程度,係可以設為例如在雷射熔接中滾子31、32在該位置每一指定時間從熱源承受的熱量。例如,可以將前述熱影響程度超過指定值的區域設為滾子31、32超過其容許溫度的區域。
在已述的實施形態中,雖然是在上游側利用帶式腹板材夾持裝置20來夾持腹板材4,且在下游側利用滾子式腹板材夾持裝置30來夾持腹板材4,但是亦能夠省略帶式腹 板材夾持裝置20,而在上游側或下游側僅利用滾子式腹板材夾持裝置30來夾持腹板材4。
又,在圖1中雖然二個雷射頭201、202皆是配置於腹板材4之上面側,但是二個雷射頭亦可配置於腹板材之互為不同的面側。
在圖式中,雖然第1面側滾子31和第2面側滾子32從上方觀看的位置皆為一致,但是從第1面側滾子31和第2面側滾子32之上方觀看的位置亦可為不同。
在已述的實施形態中,如圖7A、圖7B所示,雖然軸36之軸向位置是固定於支撐框33,但是亦可對支撐框33設為能夠調整軸36之軸向位置。例如圖7C所示,亦可對支撐框33形成從外部具有母螺紋的孔52直至到達貫通於與搬運方向呈正交之水平方向的軸36為止,且將螺栓51螺入於該孔52,以能夠固定軸36之軸向位置。若為如此,就方便於在相對於中心線7成為非對稱之位置配置兩滾子31的情況。另外,就第2支撐框34及第2面側滾子32而言亦可以同樣地構成。
〔產業上之可利用性〕
本發明係可以適用於例如用以製造熔接H型鋼的製造裝置及製造方法。
1‧‧‧熔接鋼的製造裝置
2、3‧‧‧翼板材
4‧‧‧腹板材
10‧‧‧帶式驅動裝置
15‧‧‧環狀皮帶
16‧‧‧導輥
20‧‧‧帶式腹板材夾持裝置
21‧‧‧滾子
22‧‧‧腹板材夾持皮帶
22A‧‧‧上面側腹板材夾持皮帶
22B‧‧‧下面側腹板材夾持皮帶
23‧‧‧支撐板
25‧‧‧延長部
26‧‧‧蓋體
30‧‧‧滾子式腹板材夾持裝置(腹板材夾持裝置)
31、31X‧‧‧第1面側滾子
32、32X‧‧‧第2面側滾子
33‧‧‧第1支撐框
34‧‧‧第2支撐框
35‧‧‧延長部
100‧‧‧板材搬運裝置
200‧‧‧雷射熔接裝置
201、202‧‧‧雷射頭

Claims (10)

  1. 一種熔接鋼的製造裝置,具備:板材搬運裝置,係在彼此平行所配置的二片翼板材之間使一片腹板材直角地對接於二片翼板材的狀態下搬運前述翼板材及前述腹板材;以及雷射熔接裝置,係在藉由前述板材搬運裝置來搬運前述翼板材及前述腹板材之搬運路徑上,利用雷射熔接來熔接接合使前述腹板材之各端部分別對接於二片前述翼板材的部分;該熔接鋼的製造裝置之特徵在於具有:複數個第1面側滾子,係在未遮蔽被照射於熔接點的雷射之位置,沿著前述腹板材之一方的面轉動,且隔出間隔地配設於搬運方向;以及複數個第2面側滾子,係在未遮蔽被照射於熔接點的雷射之位置,沿著前述腹板材之另一方的面轉動,且隔出間隔地配設於搬運方向;前述板材搬運裝置包含:腹板材夾持裝置,係藉由前述複數個第1面側滾子及前述複數個第2面側滾子,遍及於至少包含熔接點之搬運方向位置的搬運方向指定範圍地夾持前述腹板材; 前述複數個第1面側滾子及前述複數個第2面側滾子之與翼板材對向的側端部是分別沿著來自熔接點之焊濺物的飛散量程度超過指定值的區域之邊界而配置。
  2. 如請求項1所記載之熔接鋼的製造裝置,其中前述雷射熔接裝置係具有:第一雷射頭,係將前述腹板材之一方的端部對接於一方的翼板材的部分予以雷射熔接;以及第二雷射頭,係將前述腹板材之另一方的端部對接於另一方的翼板材的部分予以雷射熔接;前述第一雷射頭及前述第二雷射頭係配置為以下方式:來自因由前述第一雷射頭所照射的雷射而形成的熔接點之焊濺物的飛散量程度超過指定值的區域之邊界和來自因由前述第二雷射頭所照射的雷射而形成的熔接點之焊濺物的飛散量程度超過指定值的區域之邊界相對於前述腹板材之中心線成為非對稱。
  3. 一種熔接鋼的製造裝置,具備:板材搬運裝置,係在彼此平行所配置的二片翼板材之間使一片腹板材直角地對接於二片翼板材的狀態下搬運前述翼板材及前述腹板材;以及雷射熔接裝置,係在藉由前述板材搬運裝置來搬運前述翼板材及前述腹板材之搬運路徑上,利用雷射熔接來熔接接合使前述腹板材之各端部分別對接於二片前述翼板材的部分;該熔接鋼的製造裝置之特徵在於具有: 複數個第1面側滾子,係在未遮蔽被照射於熔接點的雷射之位置,沿著前述腹板材之一方的面轉動,且隔出間隔地配設於搬運方向;以及複數個第2面側滾子,係在未遮蔽被照射於熔接點的雷射之位置,沿著前述腹板材之另一方的面轉動,且隔出間隔地配設於搬運方向;前述板材搬運裝置包含:腹板材夾持裝置,係藉由前述複數個第1面側滾子及前述複數個第2面側滾子,遍及於至少包含熔接點之搬運方向位置的搬運方向指定範圍地夾持前述腹板材;前述複數個第1面側滾子及前述複數個第2面側滾子之與翼板材對向的側端部是分別沿著從熔接點承受的熱影響程度超過指定值的區域之邊界而配置。
  4. 如請求項3所記載之熔接鋼的製造裝置,其中前述雷射熔接裝置係具有:第一雷射頭,係將前述腹板材之一方的端部對接於一方的翼板材的部分予以雷射熔接;以及第二雷射頭,係將前述腹板材之另一方的端部對接於另一方的翼板材的部分予以雷射熔接;前述第一雷射頭及前述第二雷射頭係配置為以下方式:從因由前述第一雷射頭所照射的雷射而形成的熔接點承受的熱影響程度超過指定值的區域之邊界和從因由前述第二雷射頭所照射的雷射而形成的熔接點承受的熱影響程度超過指定值的區域之邊界相對於前述腹板材之中心線成為非對稱。
  5. 如請求項1至4中任一項所記載之熔接鋼的製造裝置,其中前述腹板材夾持裝置具有:第1支撐框,係沿著前述腹板材之中心線而配設於該腹板材之一方的面側,且在其兩側支撐前述複數個第1面側滾子;以及第2支撐框,係沿著前述腹板材之中心線而配設於該腹板材之另一方的面側,且在其兩側支撐前述複數個第2面側滾子。
  6. 一種熔接鋼的製造方法,係在彼此平行所配置的二片翼板材之間使一片腹板材直角地對接於二片翼板材的狀態下搬運前述翼板材及前述腹板材,並在前述翼板材及前述腹板材之搬運路徑上,利用雷射熔接來熔接接合使前述腹板材之各端部分別對接於二片前述翼板材的部分,藉此製造熔接鋼;該熔接鋼的製造方法之特徵在於:藉由複數個第1面側滾子及複數個第2面側滾子,一邊遍及於至少包含熔接點之搬運方向位置的搬運方向指定範圍地夾持前述腹板材一邊進行前述熔接接合,該複數個第1面側滾子係在未遮蔽被照射於熔接點的雷射之位置沿著前述腹板材之一方的面轉動且隔出間隔地配設於搬運方向,該複數個第2面側滾子係在未遮蔽被照射於熔接點的雷射之位置沿著前述腹板材之另一方的面轉動且隔出間隔地配設於搬運方向; 前述複數個第1面側滾子及前述複數個第2面側滾子之與翼板材對向的側端部是分別沿著來自熔接點之焊濺物的飛散量程度超過指定值的區域之邊界而配置。
  7. 如請求項6所記載之熔接鋼的製造方法,其中前述雷射熔接係用以下方式進行:來自在前述腹板材之一方的端部對接於一方的翼板材的部分所形成的熔接點之焊濺物的飛散量程度超過指定值的區域之邊界和來自在前述腹板材之另一方的端部對接於另一方的翼板材的部分所形成的熔接點之焊濺物的飛散量程度超過指定值的區域之邊界相對於前述腹板材之中心線成為非對稱。
  8. 一種熔接鋼的製造方法,係在彼此平行所配置的二片翼板材之間使一片腹板材直角地對接於二片翼板材的狀態下搬運前述翼板材及前述腹板材,並在前述翼板材及前述腹板材之搬運路徑上,利用雷射熔接來熔接接合使前述腹板材之各端部分別對接於二片前述翼板材的部分,藉此製造熔接鋼;該熔接鋼的製造方法之特徵在於:藉由複數個第1面側滾子及複數個第2面側滾子,一邊遍及於至少包含熔接點之搬運方向位置的搬運方向指定範圍地夾持前述腹板材一邊進行前述熔接接合,該複數個第1面側滾子係在未遮蔽被照射於熔接點的雷射之位置沿著前述腹板材之一方的面轉動且隔出間隔地配設於搬運方向,該複數個第2面側滾子係在未遮蔽 被照射於熔接點的雷射之位置沿著前述腹板材之另一方的面轉動且隔出間隔地配設於搬運方向;前述複數個第1面側滾子及前述複數個第2面側滾子之與翼板材對向的側端部是分別沿著從熔接點承受的熱影響程度超過指定值的區域之邊界而配置。
  9. 如請求項8所記載之熔接鋼的製造方法,其中前述雷射熔接係用以下方式進行:從在前述腹板材之一方的端部對接於一方的翼板材的部分所形成的熔接點承受的熱影響程度超過指定值的區域之邊界和從在前述腹板材之另一方的端部對接於另一方的翼板材的部分所形成的熔接點承受的熱影響程度超過指定值的區域之邊界相對於前述腹板材之中心線成為非對稱。
  10. 如請求項6至9中任一項所記載之熔接鋼的製造方法,其中前述複數個第1面側滾子係由第1支撐框之兩側所支撐,該第1支撐框係沿著前述腹板材之中心線而配設於該腹板材之一方的面側;前述複數個第2面側滾子係由第2支撐框之兩側所支撐,該第2支撐框係沿著前述腹板材之中心線而配設於該腹板材之另一方的面側。
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