(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストリップ連続処理ラインでフラッシュバット溶接機を用いて先行材後端と後行材先端とを突き合わせて溶接を行う際に、予め先行材後端と後行材先端とを切断するロータリシャーの刃の状態を監視する方法であって、
前記ロータリシャーの移動領域に設置した距離センサを用いて移動する前記ロータリシャー刃の外側面までの距離を測定し、その測定信号から傾き度を演算することを特徴とするフラッシュバット溶接機のロータリシャー刃の状態監視方法。
【請求項２】
前記ロータリシャーの切断領域に設置した距離センサを用いて回転移動する前記ロータリシャー刃の外側面までの距離を測定し、その測定信号から振れの程度を演算する工程を付加することを特徴とする請求項１記載のフラッシュバット溶接機のロータリシャー刃の状態監視方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フラッシュバット溶接機のロータリシャー刃の状態監視方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ストリップを連続処理する場合、先行材の後端と後行材の先端とをロータリシャーで切断した後、フラッシュバット溶接機を用いた突き合わせ抵抗溶接により接続されるのが一般的である。このフラッシュバット溶接は、先行板後端と後行板先端に電圧をかけたまま微速で接近させ、双方の端面が接触した瞬間に大電流が流れて接触部を加熱・溶融し、火花となって飛散させるフラッシュ工程と、双方の端部を強圧によりアプセットし、アプセット電流を通電して加熱・溶融させるアプセット工程とからなる。
【０００３】
このようなフラッシュバット溶接においては、板幅方向の突き合わせ間隔に大きな差がある場合、端面を接近させると局部的な接触が発生し、▲１▼板幅方向での溶融・加熱状態が異なるため、溶接部強度が不均一になり、溶接部強度低下の原因となること、▲２▼ストリップの局部接触により大電流が流れるが、電気設備系統の許容電流を超える過電流発生の場合は、溶接を中断しなければならないこと、などの問題を生じる。
【０００４】
そこで、ストリップ切断後において切断用シャー精度を測定する装置として、たとえば特開平１−233073号公報にはシャー切断精度測定装置を有する溶接機が提案されている。その内容は、図５(a) ，(b) に示すように、先行材Ｓ1 の後端を把持する固定台車１と後行材Ｓ2 の先端を把持する移動台車２との間に、先行材Ｓ1 の後端と後行材Ｓ2 の先端との間隙長さまたは各ストリップ切断面の位置を検出し得る投光器５ａと受光器５ｂとからなる光量型光電センサ５を設け、この光量型光電センサ５をセンサ走行駆動部９によって連結アーム８を介して走行レール７に沿ってストリップ幅方向に沿って走行させるように構成されたものである。なお、図中における符号３，４は先行材Ｓ1 の後端と後行材Ｓ2 の先端をクランプして溶接する電極、10は移動台車２を移動させる油圧シリンダ、11は先行材Ｓ1 の後端と後行材Ｓ2 の先端をそれぞれ切断する上下刃からなるロータリシャーである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した特開平１−233073号の光量型光電センサ５を用いれば、先行材Ｓ1 の後端と後行材Ｓ2 の先端との間隙長さあるいは各ストリップ切断面の位置を測定することにより、溶接不良による板破断等のトラブルを防止することは可能であるが、測定基準外れの根本原因の一つであるロータリシャー11の刃の傾きについては測定することができないという欠点がある。すなわち、ここで用いられるロータリシャー11は、図６に示すように、２枚の上刃12ａ, 12ｂと２枚の下刃13ａ, 13ｂとが軸14ａ, 14ｂで連結されて構成されるもので、これらの刃がガタや摩耗に起因してその進行方向に対する傾きが生じると、切断時に板切断面で“かえり”が発生し、先行材と後行材とのレベル違いが発生し、溶接破断などのトラブルが生じるのである。
【０００６】
そこで、この刃の傾き度の測定には、ライン停止を行った上で、検査員が機械内に立ち入って、図７に示すように基準面Ｂとロータリシャー11のたとえば一方の下刃13ａの外側面の間にダイヤルゲージＧを挿入して測定し、もし傾きが許容差（たとえば基準値は70μm ／200 mm）を超えた場合は調整する必要があり、そのため長時間のライン停止を余儀無くされるという問題がある。なお、上記のライン停止時はロータリシャーをゆっくりと移動させながら傾き度を測定することから機械の電源や油圧を完全に切ることができないため、作業性の悪い危険作業の一つに挙げられている。
【０００７】
本発明は、上記のような従来技術の有する課題を解決したフラッシュバット溶接機のロータリシャー刃の状態監視方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ストリップ連続処理ラインでフラッシュバット溶接機を用いて先行材後端と後行材先端とを突き合わせて溶接を行う際に、予め先行材後端と後行材先端とを切断するロータリシャーの刃の状態を監視する方法であって、
前記ロータリシャーの移動領域に設置した距離センサを用いて移動する前記ロータリシャー刃の外側面までの距離を測定し、その測定信号から傾き度を演算することを特徴とするフラッシュバット溶接機のロータリシャー刃の状態監視方法である。
【０００９】
なお、前記ロータリシャーの切断領域に設置した距離センサを用いて回転移動する前記ロータリシャー刃の外側面までの距離を測定し、その測定信号から振れの程度を演算する工程を付加してもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して詳しく説明する。図１は本発明に係る刃状態監視装置の一実施例の概要を示す平面図であり、図２は距離センサの取り付け状態を示す側面図である。これらの図において、従来例と同一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。
【００１１】
これらの図に示すように、上刃側の２個の距離センサ15ａ, 15ｂおよび下刃側の２個の距離センサ16ａ, 16ｂの計４個が、それぞれ固定台車１と移動台車２のフレームに取り付けられる。その取り付け位置は、固定台車１と移動台車２との間のロータリシャー11の待機位置の反対側で刃が非回転状態で移動するオーバラン領域で、それぞれ上刃12ａ, 12ｂ、下刃13ａ, 13ｂの外側面に対向して、その下端から所定の高さｈの位置とされる。そして、ロータリシャー11の進行方向に対する各刃の直角度を測定する。なお、これらの距離センサはたとえば渦流式やレーザ等の光学式が好ましい。
【００１２】
各距離センサからの測定信号は信号処理演算装置17に入力されて演算処理がなされ、その値が基準値（たとえば70μm ／200 mm）以内であるかどうかの判定を行い、その演算結果をＣＲＴなどのビジュアルディスプレイ18に表示する。このビジュアルディスプレイ18を用いてグラフ表示を行うことにより、検査員は移動速度の速い各刃の傾き度を目で即座に認識することができ、ライン運転中にその是非を判定することができる。
【００１３】
つぎに、上記のように構成された刃状態監視装置での測定手順について説明すると、以下のごとくである。
▲１▼固定台車１で先行材Ｓ1 の後端を把持し、その後、移動台車２で後行材Ｓ2 の先端を把持して双方の端部を突き合わせた状態で、ロータリシャー11を作動して上刃12ａ, 12ｂおよび下刃13ａ, 13ｂを回転させながら切断を行う。
▲２▼切断が終了すると、ロータリシャー11はオーバラン領域に入って各刃の回転が停止した状態で水平に移動する。
▲３▼そして、各距離センサは各刃が通過するときに、その一方の端部で測定開始のトリガ信号を発振するとともに、高さｈでの各刃の外側面までの距離をたとえば50msの間隔で測定して、順次信号処理演算装置17に入力し、もう一方の端部が通過する時点で測定終了のトリガ信号を発振する。
▲４▼信号処理演算装置17はトリガ間での各距離センサからの測定信号を演算して、たとえば図３に示すような近似直線Ｍを求めて、この直線Ｍの傾きを計算することにより傾き度を求め、その結果をビジュアルディスプレイ18に出力して、グラフ表示させる。
▲５▼もし、求められた傾き度が基準値を超えることが判明した刃が存在する場合は、ラインを停止して該当する刃の取り付け状態の調整、あるいは予備品との交換等の処置を行う。
【００１４】
なお、上記の実施例はロータリシャー11の各刃が非回転状態で移動するオーバラン領域での測定例を示したものであるが、図４に示すように、各刃が回転して移動する切断領域に、上刃側の２個の距離センサ19ａ, 19ｂおよび下刃側の２個の距離センサ20ａ, 20ｂの計４個を併せて配置するようにすれば、各刃の回転中の外側面までの距離を測定することができるから、各刃の切断時の振れの程度を測定することができる。さらに、このように切断時の刃の状態測定では、刃の振れ等の要因を除去した実際の切断中の刃の傾きの程度を測定することができる。
【００１５】
【実施例】
渦流式の距離センサを用いた図１の刃状態監視装置をフラッシュバット溶接機にセットして、ロータリシャーの各刃の非回転状態での傾きをオンラインで測定・判定して、ビジュアルディスプレイにグラフ表示した。その結果、１回の測定および判定に約５分を要したが、従来の人手による所要時間60分に比べて大幅な時間短縮を図ることができた。これによって、たとえば１日に１回程度の頻度でロータリシャー刃の精度管理を実施することが容易になる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ロータリシャーの各刃の傾きや振れの状態を自動的に監視することができるから、ロータリシャー刃の精度管理をオンラインで行うことが可能となるとともに、省力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る刃状態監視装置の一実施例の概要を示す平面図である。
【図２】距離センサの取り付け状態を示す側面図である。
【図３】距離センサの測定値と近似直線の一例を示す特性図である。
【図４】本発明に係る刃状態監視装置の他の実施例の概要を示す平面図である。
【図５】フラッシュバット溶接機の従来例を示す(a) 平面図、(b) 側面図である。
【図６】ロータリシャーの構成を示す正面図である。
【図７】従来のロータリシャー刃の傾き度測定の説明図である。
【符号の説明】
１  固定台車
２  移動台車
３，４  電極
11  ロータリシャー
12ａ，12ｂ  上刃
13ａ，13ｂ  下刃
14ａ，14ｂ  軸
15ａ，15ｂ  上刃側の距離センサ
16ａ，16ｂ  下刃側の距離センサ
17  信号処理演算装置
18  ビジュアルディスプレイ
19ａ，19ｂ  上刃側の距離センサ
20ａ，20ｂ  下刃側の距離センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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