(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペイオフリールから払い出された先行材の尾端と後行材の先端を接続する板継ぎ溶接機を備えた入側セクションと、入側ルーパと出側ルーパを備え、鋼帯の焼鈍装置や酸洗装置を備えた中央処理セクションおよび鋼帯を切断する切断機を備えた出側セクションで構成される連続鋼帯処理ラインにおける入側セクションでの冷延鋼板の接続方法であって、
入側ルーパ残量から溶接可能時間を求め、前記溶接可能時間内で、板継ぎ溶接が可能なように板継ぎ溶接機のキャリッジの走行速度と電極通電量を設定することを特徴とする冷延鋼板の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷延鋼板の連続処理ラインにおける先行材と後行材の接続方法に関し、板継ぎ溶接機の入側において通板トラブルが発生してもライン生産能力を低下させないものに関する。
【背景技術】
【０００２】
図４に冷延鋼板（以下、鋼帯という場合もある）などの連続鋼帯処理ライン（連続処理ラインとも言う）の概略構成を示す。鋼帯Sは図の右側から左側に移動する。連続鋼帯処理ラインはペイオフリール６００、７００から払い出された先行材の尾端と後行材の先端を接続する板継ぎ溶接機を備えた入側セクション１００と鋼帯の焼鈍装置や酸洗装置を備えた中央処理セクション２００および鋼帯を切断する切断機を備えた出側セクション３００で構成される。
【０００３】
中央処理セクション２００の入側には、入側セクション１００が減速または停止しても中央処理セクション２００に鋼帯を送り込む機能としての入側ルーパ４００を有し、中央処理セクション２００の出側には、出側セクション３００がＴＲ(テンションリール）に鋼帯の先端を巻き付けることなどにより減速または停止した場合に、中央処理セクション２００より送りだされる鋼帯を貯蔵する出側ルーパ５００を有する。
【０００４】
このような連続鋼帯処理ラインでは、入側または出側作業時間が設定した時間より長くなると、ルーパ残量の余裕がなくなってライン停止となったり、中央部のライン速度（以下、中央ライン速度）を遅くすることが必要となり、ライン生産能率が低下する。
【０００５】
特許文献１は、連続処理ラインの中央部の速度制御方法に関し、入側または出側セクション１００、３００での作業時間が想定した時間より長くなるトラブルが発生した場合、オペレータがこれから行う作業について発生する時間を予測し、作業時間延長ボタンを操作すると、入側または出側セクション１００、３００での延長時間を変更すべく、自動的にコンピュータが中央処理セクション２００での中央ライン速度を設定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３５９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、入側セクション１００で薄板の先行材と後行材を重ねて板継ぎ溶接する際、後行材が通板トラブルにより所定の時間内に先行材に重ねられなくなり入側ルーパーの残量が少なくなることがある。このような場合、特許文献１記載の方法では、ラインを停止させないようにオペレータの指示により中央ライン速度を下げるので、ライン生産能力が低下する。
【０００８】
そこで、本発明は、上記課題を解決することが可能な冷延鋼板の接続方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の課題は以下の手段で達成可能である。
１  ペイオフリールから払い出された先行材の尾端と後行材の先端を接続する板継ぎ溶接機を備えた入側セクションと、入側ルーパと出側ルーパを備え、鋼帯の焼鈍装置や酸洗装置を備えた中央処理セクションおよび鋼帯を切断する切断機を備えた出側セクションで構成される連続鋼帯処理ラインにおける入側セクションでの冷延鋼板の接続方法であって、
入側ルーパでの残長から溶接可能時間を求め、前記溶接可能時間内で、板継ぎ溶接が可能なように板継ぎ溶接機のキャリッジの走行速度と電極通電量を設定することを特徴とする冷延鋼板の接続方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、入側セクションの上流において後行材の通板トラブルが生じても、ラインを停止させないように中央ライン速度を下げたり、ラインを停止することが不必要となり、産業上極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施に好適な溶接装置を説明する概略図。
【図２】図１に示した溶接装置の溶接機の構成を説明する概略図。
【図３】連続処理ラインの調整回数／年と合計板厚の関係を示す図（本発明例と比較例）。
【図４】連続処理ラインを説明する概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る冷延鋼板の接続方法は、後行材の通板トラブルにより板継ぎ溶接の開始が遅れた場合に、連続処理ラインの生産能率を低下させないように板継ぎ溶接の溶接時間等の溶接条件を調整することを特徴とする。以下の説明において冷延鋼板を鋼板として説明する。
【００１３】
図１に本発明の適用に好適な板継ぎ用溶接装置の概略構造の一例を、図２に図１に示す溶接装置の溶接用走行台車（キャリッジとも言う）の概略構造の一例を示す。
【００１４】
溶接装置１はコモンベース５の上に、Ｎｏ．２ペイオフリール８から払い出される先行する鋼板とＮｏ．１ペイオフリール７から払い出される後行の鋼板を重ねて仮止め固定する入側クランプ３ａ、出側クランプ３ｂと一対の電極９ａ，９ｂを有し鋼板６の搬送方向にほぼ直交して移動しつつ板継ぎ溶接を行うキャリッジ４とその制御を行う制御盤２を備えている。
【００１５】
キャリッジ４は一対の電極９ａ，９ｂの他に板継ぎ溶接を行う際に溶接する個所を清掃するためのペーパーブラシ１０と圧下して減厚するためのスエージングロール１１を備える。
【００１６】
板継ぎ溶接は仮止めされた鋼板のラップ部の上下面に、一対の電極９ａ，９ｂを対向するように配置して、鋼板と直交するよう、キャリッジ４を移動させて行う。対向する電極９ａ，９ｂには２次導体１２より交流電流又は直流電流を通電させてラップ部を抵抗発熱で溶接する。
【００１７】
図１はＮｏ．２ペイオフリール８から払いだされた鋼板（先行材）が溶接装置１を通過して中央処理セクションの焼鈍装置内で処理されている状態において、Ｎｏ．１ペイオフリール７から払いだされた鋼板（後行材）の先端を溶接装置１の前まで通板して、板継ぎ溶接を準備している状況を示す。
【００１８】
連続処理ライン（前掲の図４）の入側セクションに図示した溶接機を配置し、本発明により板継ぎ溶接を行う場合について、説明する。
【００１９】
まず、入側ルーパ残量と中央ライン速度から先行材と後行材の板厚の合計値の一定範囲毎に溶接に掛けられる時間（溶接時間）Ｔ１を算出する。入側ルーパ残量Ｌ１，中央ライン速度Ｖ１とすると先行板と後行板の溶接に掛けられる時間（ルーパ残時間とも言う）Ｔ１は（１）式で求められる。
【００２０】
Ｔ１＝Ｌ１／Ｖ１                            （１）
次に得られた時間Ｔ１と先行材（または後行材）の板幅からキャリッジ走行速度Ｖ２を求める。板幅Ｗとするとキャリッジ走行速度Ｖ２は（２）式で求められる。
【００２１】
Ｖ２＝Ｗ／Ｔ１＝ＷＶ１／Ｌ１                                （２）
板継ぎ溶接は電気抵抗溶接なので、必要な入熱量Ｑはジュールの法則により、（３）式で求められる。
【００２２】
Ｑ＝０．２４×Ｉ２×Ｒ×ｔ＝０．２４×Ｉ２×（Ｖ／Ｉ）×ｔ      （３）
（但し、Ｑ：熱量（Ｃａｌ），Ｉ：電極通電量（Ａ）、Ｒ：先行材と後行材のラップ部の抵抗値（Ω）、Ｖ：電圧、ｔ：溶接時間（ｓｅｃ））
本発明では板継ぎ溶接の前で後行材の通板トラブルが生じた場合、中央処理セクションの入側ルーパ残量Ｌ１と中央ライン速度よりルーパ残時間を求め、当該ルーパ残時間中に板継ぎが完了するように溶接機のキャリッジ走行速度Ｖ２を求め、板継ぎ溶接に必要な熱量Ｑが得られるように電極通電量Ｉを決定する。
【００２３】
板継ぎ溶接に必要な熱量Ｑは、予備実験により、電極通電量、キャリッジ走行速度、先行材と後行材のラップ部の合計板厚との関係で求めておく。（２）式における中央処理セクションの中央ライン速度Ｖ１を後行材の通板トラブルが生じる前のものとして、キャリッジ走行速度Ｖ２を決定すれば連続処理ラインの生産能率を低下させることなく、板継ぎ溶接が可能である。
【００２４】
本発明の実施にあたっては、１．溶接キャリッジ速度（Ｖ２＝Ｗ／Ｔ１）を、溶接機仕様上の最大速度以下とし、２．中央ライン速度Ｖ１を、ライン設備仕様上の最大速度以下とすることが必要である。
【００２５】
本発明は、前掲の図４に示す構成の連続鋼帯処理ラインの薄鋼板の板継ぎ溶接であれば鋼板の種類によらず適用可能であるが、板継ぎ溶接が安定して行える冷延鋼板に用いて好適である。
【実施例】
【００２６】
連続処理ライン（前傾の図４）で、板厚０.２ｍｍの冷延鋼板（板幅Ｗは１０００ｍｍ）からなる先行材と板厚０.２５ｍｍの冷延鋼板（板幅Ｗは１０００ｍｍ）からなる後行材の板継ぎ溶接を行った。
【００２７】
板継ぎ溶接は、後行材の通板トラブルが生じる前は、キャリッジ走行速度１０ｍｐｍ、電極通電量５０００Ａで行い、溶接時間は６ｓｅｃであった。後行材の通板トラブルが生じた時点で入側ルーパ残量と後行材の通板トラブルが生じる前の中央ライン速度を用いてルーパ残時間を求めたところ、２ｓｅｃであったため、キャリッジ走行速度を３０ｍｐｍとし、予め求めておいた表に従い、電極通電量を７０００Ａに変更した。入側ルーパ残量がなくなる前に板継ぎ溶接が完了したので、連続処理ラインを停止させずに操業が可能であった。
【００２８】
一方、同寸法の冷延鋼板を用いて他のロット材を連続処理中、後行材の通板トラブルが生じた後も、キャリッジ走行速度１０ｍｐｍで板継ぎ溶接を行ったところ、入側ルーパ残量がなくなった時点でも溶接が完了しなかったため、連続処理ラインを停止させなければならなかった。
【００２９】
図３に、２ラインの連続処理ラインを用いて、通過する種々の板厚の冷延鋼板で、後行材の通板トラブルが生じた際に本発明法を適用してキャリッジ走行速度、電極通電量を変えたラインと本発明法を適用せず、キャリッジ走行速度、電極通電量を変えなかったラインでの連続処理ラインの調整回数／年を比較した結果を示す。本発明法によれば、連続処理ラインを調整することなく生産可能であった。
【符号の説明】
【００３０】
１              溶接装置
２              制御盤
３ａ            入側クランプ
３ｂ            出側クランプ
４              キャリッジ
５              コモンベース
６              鋼板
７              Ｎｏ．１ペイオフリール
８              Ｎｏ．２ペイオフリール
９ａ，９ｂ      電極
１０            ペーパーブラシ
１１            スエージングロール
１２            ２次導体
１００          入側セクション
２００          中央処理セクション
３００          出側セクション
４００          入側ルーパ
５００          出側ルーパ
６００、７００  ペイオフリール
【図１】
0005640682.tif 000002
【図２】
0005640682.tif 000003
【図３】
0005640682.tif 000004
【図４】
0005640682.tif 000005