(57)【要約】【課題】鋼帯の連続プロセスラインにおいて、溶接部前後の汚れ防止のために例えばダンボール紙などの液体吸収片を溶接部に貼り付ける液体吸収片の装着装置およびそれを用いた鋼帯の製造方法を提供する。【解決手段】鋼帯の端部を重ね合わせた溶接部に染み込んだ液体を吸収する液体吸収片を、前記溶接部の上下面に貼付する液体吸収片の装着装置であって、前記液体吸収片を積み重ねて貯蔵するストッカーと、前記液体吸収片をストッカーから鋼帯の上下面に押し出すプッシャーと、前記液体吸収片を鋼帯の上下面に圧着する圧着機とを有することを特徴とする液体吸収片の装着装置およびそれを用いた鋼帯の製造方法。【選択図】図１
2008114271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼帯の端部を重ね合わせた溶接部に染み込んだ液体を吸収する液体吸収片を、前記溶接部の上下面に貼付する液体吸収片の装着装置であって、
前記液体吸収片を積み重ねて貯蔵するストッカーと、
前記液体吸収片をストッカーから鋼帯の上下面に押し出すプッシャーと、
前記液体吸収片を鋼帯の上下面に圧着する圧着機とを有することを特徴とする液体吸収片の装着装置。
【請求項２】
前記圧着機は上下一対の圧着ロールおよびこれを支える上下一対のアームを有しており、該上下一対のアームは歯車を介して連結されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吸収片の装着装置。
【請求項３】
前記上下一対の圧着ロールおよびこれを支える上下一対のアームを、前記鋼帯の長手方向に複数組有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体吸収片の装着装置。
【請求項４】
前記圧着機は、鋼帯の幅方向の傾きに対して追従する傾動機構を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の液体吸収片の装着装置。
【請求項５】
前記液体吸収片を鋼帯表面に貼付することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の液体吸収片の装着装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の液体吸収片の装着装置を用いることにより、前記鋼帯の溶接部に染み込んだ液体を前記液体吸収片に吸収させることにより、該液体を鋼帯表面に付着させないことを特徴とする鋼帯の製造方法。
【請求項７】
前記鋼帯の上下面に設置され鋼帯表面から液体を搾り取る上下一対のリンガーロールの開度により、前記溶接部の位置を検出し、該溶接部の位置に液体吸収片を貼付することを特徴とする請求項６に記載の鋼帯の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼帯の端部を重ね合わせた溶接部に染み込んだ液体を吸収する液体吸収片を溶接部の上下面に貼付する液体吸収片の装着装置およびそれを用いた鋼帯の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱延および冷延工程を経た鋼帯の多くは、先行材の後端と後行材の先端を溶接により接合されて連続焼鈍される。溶接方法には、スポット溶接、リミテッドオーバーラップシーム溶接など溶接部である板と板のラップ部分に隙間を生させる溶接方法と板と板のラップ部分に隙間を生させないナローラップシーム溶接、マッシュシーム溶接、フラッシュバット溶接などがある。
【０００３】
また、焼鈍された鋼帯表面には、スケール等の異物が生成するため、鋼帯を酸洗槽やソルト槽などに浸漬させて表面スケールを除去している。
【０００４】
スポット溶接の場合、重ね合わせ溶接部が、この酸洗槽やソルト槽など通過する際に溶接部の隙間に酸液などが浸入するが、後面の仕上げ洗浄やリンスで除去することは困難であり、その後のロール巻き付き時に隙間が開いたり、ロール圧着などによる隙間変化により染込んだ液体が漏れ出てロールに付着することになる。その付着した液体は、更に鋼帯へ付着して汚れとなったり、表面で部分的に化学変化を起こすため表面品質のムラとなったりして歩留を悪化させることになり、溶接部から30ｍ程度の範囲まで影響が出てしまう。
【０００５】
そこで、鋼帯の端部を重ね合わせた溶接部に染み込んだ液体を吸収する装置の実現が必要であった。
【０００６】
鋼材の表面に紙片を貼付する方法については、従来から種々の提案がなされており、例えば、実開平５−１６６１４号公報（下記特許文献１）には、形鋼が側面で接触して幅方向に搬送されるライン上で、ラベルを吸着した貼付プッシャーにより、形鋼にラベル貼付を行うラベル自動貼付機が提案されている。
【０００７】
しかし、この特許文献１は、形鋼製品を識別するためのラベルを鋼材表面に貼付する装置であり、本発明が課題とする、溶接部に染み込んだ液体を鋼帯表面に付着させないように酸液などを吸収する液吸収片ではなく、本発明が課題とする鋼帯の端部を重ね合わせた溶接部に染み込んだ液体を吸収する装置は実現されていなかった。
【特許文献１】実開平５−１６６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、鋼帯の連続プロセスラインにおいて、溶接部前後の汚れ防止のために、例えばダンボール紙などの液体吸収片を鋼帯溶接部に貼り付ける液体吸収片の装着装置およびそれを用いた鋼帯の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は前述の課題を解決するために鋭意検討の結果なされたものであり、その要旨とするところは特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
（１）鋼帯の端部を重ね合わせた溶接部に染み込んだ液体を吸収する液体吸収片を、前記溶接部の上下面に貼付する液体吸収片の装着装置であって、
前記液体吸収片を積み重ねて貯蔵するストッカーと、
前記液体吸収片をストッカーから鋼帯の上下面に押し出すプッシャーと、
前記液体吸収片を鋼帯の上下面に圧着する圧着機とを有することを特徴とする液体吸収片の装着装置。
（２）前記圧着機は上下一対の圧着ロールおよびこれを支える上下一対のアームを有しており、該上下一対のアームは歯車を介して連結されていることを特徴とする（１）に記載の液体吸収片の装着装置。
（３）前記上下一対の圧着ロールおよびこれを支える上下一対のアームを、前記鋼帯の長手方向に複数組有することを特徴とする（１）または（２）に記載の液体吸収片の装着装置。
（４）前記圧着機は、鋼帯の幅方向の傾きに対して追従する傾動機構を有することを特徴とする（１）乃至（３）の何れか一項に記載の液体吸収片の装着装置。
（５）前記液体吸収片を鋼帯表面に貼付することを特徴とする（１）乃至（４）のいずれか一項に記載の液体吸収片の装着装置。
（６）（１）乃至（５）のいずれか一項に記載の液体吸収片の装着装置を用いることにより、前記鋼帯の溶接部に染み込んだ液体を前記液体吸収片に吸収させることにより、該液体を鋼帯表面に付着させないことを特徴とする鋼帯の製造方法。
（７）前記鋼帯の上下面に設置され鋼帯表面から液体を搾り取る上下一対のリンガーロールの開度により、前記溶接部の位置を検出し、該溶接部の位置に液体吸収片を貼付することを特徴とする（６）に記載の鋼帯の製造方法。
＜作用＞
（１）の発明によれば、鋼帯の端部を重ね合わせた溶接部に染み込んだ液体を吸収する液体吸収片を、前記溶接部の上下面に貼付することができるので、溶接部に染込んだ液体が漏れ出てロールに付着したり、その付着した液体が更に鋼帯へ付着して汚れとなったり、表面で部分的に化学変化を起こすため表面品質のムラとなったりして歩留を悪化させることを防止することができ、しかも、溶接部の位置を検知して自動的に貼付することができる。
（２）の発明によれば、圧着機は上下一対の圧着ロールおよびこれを支える上下一対のアームを有しており、該上下一対のアームは歯車を介して連結されているので、上下の圧着ロールを連動させることができ、上下液体吸収片の貼付位置のずれを防止することができる。
（３）の発明によれば、上下一対の圧着ロールおよびこれを支える上下一対のアームを、鋼帯の長手方向に複数組有するので、液体吸収片を鋼帯の溶接部の上下面にしっかりと貼付することができ途中で剥がれ落ちることがない。
（４）の発明によれば、圧着機は鋼帯の幅方向の傾きに対して追従する傾動機構を有するので、例えば、ステアリングロールや鋼帯形状により鋼帯が幅方向に傾いた場合であっても、その傾きに追従して圧着機が幅方向に傾動することにより、幅方向に傾いた鋼帯表面に対しても液体吸収片を確実に貼付することができる。
（５）の発明によれば、液体吸収片を鋼帯表面に貼付することにより、材料の入手が容易で、しかも、製造コストを著しく低減することができる。
（６）の発明によれば、溶接部に染み込んだ液体を液体吸収片に吸収させることにより、該液体を鋼帯表面への付着を防止することができ、汚れとなったり、表面で部分的に化学変化を起こすため表面品質のムラとなったりして歩留を悪化させることを防止することができる。
（７）の発明によれば、鋼帯の上下面に設置され鋼帯表面から液体を搾り取る上下一対のリンガーロールの開度により、溶接部の位置を検出し、該溶接部の位置に液体吸収片を貼付するので、溶接部でない場所を溶接部と認識する過検出を防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、鋼帯の連続プロセスラインにおいて、溶接部前後の汚れ防止のために例えばダンボール紙などの液体吸収片を貼り付ける液体吸収片の装着装置およびそれを用いた鋼帯の製造方法を提供することができるなど産業上有用な著しい効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態について図１〜図９を用いて詳細に説明する。なお、本発明における液体吸収片は、スポンジや布など液体を吸収する素材であればよいが、材料の入手が容易で、しかも、製造コストを著しく低減することができるダンボール紙を例として説明する。
【００１２】
図１〜図９において、１は鋼帯、２はストッカー、３はプッシャー、４  ダンボール紙、５は圧着シリンダー、６は圧着ロール、７はアーム、８はダンボールガイド、９はコロ、１０はピン、１１は球面歯車、１２は先端ガイド、１３はリンガーロール、１４は走行用ラック、１５は走行用ピニオンを示す。
【００１３】
図１は、本発明における液体吸収片の装着装置の実施形態を例示する図である。
【００１４】
図１に示すように、本発明は、鋼帯１の端部を重ね合わせた溶接部に染み込んだ液体を吸収する液体吸収片（ダンボール紙４）を、前記溶接部の上下面に貼付する液体吸収片の装着装置であって、前記液体吸収片（ダンボール紙４）を積み重ねて貯蔵するストッカー２と、前記液体吸収片をストッカー２から鋼帯の上下面に押し出すプッシャー３と、前記液体吸収片（ダンボール紙４）を鋼帯１の上下面に圧着する圧着機とを有することを特徴とする。
【００１５】
まず、ストッカー２は図１の例ではラインのＤＳ（ドライブサイド）に設置され、ダンボール紙４を複数枚積み重ねて貯蔵し、上下一対のダンボール紙４がプッシャー３によって押し出されて圧着機に送り込まれる仕組みになっている。ダンボール紙には図９（a）に示すように、事前にその４辺に両面テープを貼付しておき、図９（b）に示すようにストッカー２に設けられたガイドにセットしておく。
【００１６】
このストッカー２は、図１および図２に示すように、ライン入出両側に１対のチェーンコンベアにコの字型のガイドを複数取り付けたものであり、ガイドにより紙の両サイドのみを支持する両サイドのチェーンコンベアが上（表）用と下（裏）用の２組セットとしてドライブサイドに配置され、機械的同調機構により同調が取られている。  
【００１７】
また、省力化の観点から、毎コイルごとにダンボール紙４をセットするのでなく、例えば一交代分（８時間分）の所要枚数をセットしておき、自動で圧着機へ挿入して自動でトラッキングして圧着することが必要となる。
【００１８】
上用の最下段、下用の最上段の高さは圧着機のテーブル高さに合わされており送り込み装置によりストッカー２から圧着機へ送り込まれる。圧着完了後に自動で次の紙を最下段および最上段へ送り、次の紙挿入に備える。送り量を一定に保つためのインデックス機構としては、エアシリンダーとラチェットギヤの組み合わせによる簡易な駆動装置が好ましい。
【００１９】
コの字型のガイドの間隔は、紙の反りや自重によるたわみ、ばらつきなどを考慮して適正に決められる。図２に示すように、片側に下段から上段へかけて上下の段差より前後の段差を大きくし段々畑のようになったダンボールガイド８を設け、そこへ紙を押し付けてから挿入することにより、コの字ガイドへの紙挿入を容易にすることができる。
【００２０】
プッシャー３は、先端に設けられたＶ字ガイドによりストッカー２に貯蔵されたダンボール紙４を押し出すことによって、圧着機に送り込むことができる。
【００２１】
紙の高さにばらつきが出ることを想定してＶ字型のガイドを先端につけることで空振りの防止を行う。Ｖ字ガイドの大きさは紙の反りや変形などを考慮して、チェーンコンベア間隔、圧着機フレームとの干渉など総合的に見て適正な大きさに決めればよい。また、上下のダンボール紙４は１台のプッシャー３により一緒に押し込まれる。
【００２２】
プッシャー３の駆動は、すべりのないように図１に示すような走行用ラック１４および走行用ピニオン１５からなるラック＆ピニオン方式によりサーボモーターで行うことが好ましい。
【００２３】
また、紙幅を検知して自動で圧着機のセンター位置にセットするためにストッカー２の出側に光学式センサーを配置して遮光されてから通光されるまでの距離をカウントして停止位置を制御することが好ましい。
【００２４】
動作手順としては、ダンボール紙４のストッカー２へのセット→圧着機への送り込み→トラッキング→圧着→除去となる。
【００２５】
また、ダンボール紙４は、鋼帯の幅に合わせて３種類の幅を使い分けることが好ましい。また、ダンボール紙４により溶接部を上下から包み込む袋閉じ方式を採用するためダンボール紙４の幅は広めとすることが好ましい。
【００２６】
また、ダンボール紙４に貼付する両面テープの貼り方は、端部はダンボールガイド８との接触があるので４辺の内側が好ましい。
【００２７】
図３に示すように、圧着機は、上下一対の圧着ロール６およびこれを支える上下一対のアーム７を有しており、該上下一対のアーム７は球面歯車を介して連結されていることが好ましい。
【００２８】
この圧着機は、ライン流れ方向入側にヒンジを持ち、出側が上下する圧着ロール６を設けることが好ましい。
【００２９】
また、圧着機はライン流れ方向の下流側先端が上下する構造の上下一対のスイングテーブルになっておりダンボール紙４を保持する機構とスムースに送りだすコロ９がついている。更に先端には両面テープ貼り付け部を板へ圧着するための押さえロールがあり先端（下流側）を圧着させることで順次ダンボール紙が送り出されて圧着される機構となっている。
【００３０】
上下の圧着タイミングを合わせるために機械的同調機構を採用し、空走時間安定化のためにエア蓄圧装置を設置し、エア圧を安定化することが好ましい。
【００３１】
コロ９は、図４（a）に示すような通常のコロでも構わないが、図４（ｂ）に示すようなそろばん玉のような形状のコロにすることにより、横からダンボール紙４を挿入（セット）したときにコロの角への引っ掛りを防止することができる。
【００３２】
また、ダンボール紙４を横から挿入するときの停止精度確保と傾き始めに自重で動き出すのを防止するために、ライン入側の端を押える装置を設置することが好ましい。
【００３３】
なお、アーム７の昇降は、油圧の作動油の漏洩による板への汚れ付着を避けるため、エアシリンダー駆動とすることが好ましく、この場合、工場エアの元圧変動の影響を受けるので昇圧＆蓄圧（タンク）のできる装置を設置する。
【００３４】
また、上下の圧着タイミングをそろえるため上下アーム７をメカ的に連結することが好ましく、その連結方法は、図５（a）に示すように、上下アーム７をピン１０で連結する方法でもよいが、圧着機の上下スイングテーブルが鋼帯の幅方向に傾動する場合には、図５（b）に示すような球面歯車１１を使用することにより、圧着機の上下フレームが鋼帯の幅方向に傾動した場合でもこれに追従させることができる。
【００３５】
また、出側がステアリングロールでパスが変動しやすい場合には、図６に示すように、上下一対の圧着ロール６およびこれを支える上下一対のアーム７を、前記鋼帯１の長手方向に複数組設けることにより、ダンボール紙４の接着を安定化させることができる。なお、２段目の圧着ロール６は前述の押さえロールを兼ねてもよい。
【００３６】
また、出側のステアリング装置により、鋼帯１がねじれるのに追従するために圧着機も傾動する構造とすることが好ましい。本発明においては圧着機の傾動機構は問わないが、例えば、鋼帯の幅方向の傾きを検知し、その傾きに応じて圧着機の左右に設けられた油圧シリンダーを動作させることによって圧着機自体を幅方向に傾動させることが好ましい。ただし、紙挿入時は位置決めが必要なため開放限でストッパーに当って水平を保つようにする。
【００３７】
また、圧着ロール６が鋼帯１に接触する際の鋼帯への衝撃、ラインテンションへの影響、幅方向張力変動による蛇行低減の意味を込めて、スプリングによる圧着ロール６にダンパー装置を設置することが好ましい。
【００３８】
また、自動化設備では手動にくらべ長時間セットしたままになる可能性があるため、図７に示すように、上側のダンボール紙４は、先端部の下側に支えがないと垂れてくる可能性があるので待機時には先端ガイド１２で支え、圧着動作時には退避する機構を有することが好ましい。
【００３９】
本発明の液吸収片の装着装置により、溶接部の表裏（上下）にダンボール紙４を貼り付けることにより、染み出した液体を吸収し、或いは直接ロールへ触れないように保護することで、溶接部の歩留悪化を防止することができ、貼り付けたダンボール紙は後面の巻取り装置前のシャーによって溶接部と共に除去される。
【００４０】
圧着の操作は手動でも可能ではあるが、実ラインにおいては鋼帯１が見えるスペースは限られており、特にライン速度が速い場合は目視判断でタイミングよく圧着することは困難である。そこでトラッキングを利用してシーケンサーで圧下指令を出すタイミングを制御することが必要となる。
【００４１】
一般的にプロセスラインでは操業条件の変更をコイル単位で行えるように溶接部トラッキングを行っているが、途中にあるカテナリーや蛇行、ロールスリップなどが誤差要因となるため、後面での精度は数M〜500mm程度である。
【００４２】
そこで、マクロトラッキングとして従来のトラッキングを利用して、貼付装置直前に、溶接部を検知してトラッキング修正を行うことで精度を向上させることができる。トラッキング精度が悪いとその分余裕をみた長さのダンボール紙が必要となり、貼付装置長さや、後面シャーでのカット代など非現実的なものとなってしまう。
【００４３】
この際、シーケンサーサイクルタイム、電磁弁応答時間、空走時間などは固定時間とし、溶接部の位置をトラッキングすることによって、ライン速度に応じた距離補正を行うことによって、溶接部の位置から誤差100mm以内の精度でダンボール紙を貼付することができる。
【００４４】
溶接部の検知方法としては溶接時の穴あけによる穴検知方式が一般的である。
【００４５】
本発明においては、溶接部の位置検出方法は問わず、図８（a）に示すようにレーザー距離計で鋼帯を挟み込んで板厚を測定する方法、図８（b）に示すようにレーザー距離計または渦流センサーで捲き付けロール上の鋼帯表面高さを測定する方法、鋼帯を挟み込んで板厚を測定する方法、図８（c）に示すように溶接部に照明を当ててできる影をＣＣＤで撮像して画像解析を行う方法でもよいが、板形状が安定していない場合のエラーや設置場所がヒュームの出やすい仕上げ洗浄付近になることによる光学式センサーの汚れの問題などがある。
【００４６】
そこで、図８（ｄ）に示すようにワイヤーセンサー（ホ゜テンショメーター）を用いてリンガーロール（板を挟み込んだ一対のロール）の上チョックの位置変動を検知する方法を用いることにより設置環境が悪い場合でも溶接部でない場所を溶接部と認識する過検出を防止することができるうえ、リンガーロールには鋼帯がある角度をもって捲き付いているため鋼帯端部に発生する耳波の影響が緩和されており、測定・峻別し易い環境ができている。
【００４７】
なお、ダンボール紙４の装着装置の設置場所としては、鋼帯１の表面が濡れる工程の最後である仕上げ洗浄の後、ドライヤーで乾燥した部分に設置することが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
今後、鋼帯の表面品質が益々厳しくなる傾向にあることから、本発明の液体吸収片の装着装置およびこの装置を用いた鋼帯の製造方法は、ステンレス鋼および普通鋼を問わず、鋼帯の連続処理ラインにおいて必須となるものであり、適用分野の拡大が見込まれ、将来の発展が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明における液体吸収片の装着装置の実施形態を例示する図である。
【図２】本発明に用いるストッカーの好ましい実施形態を例示する図である。
【図３】本発明に用いる圧着機の好ましい実施形態を例示する図である。
【図４】本発明に用いる圧着機のコロの好ましい実施形態を例示する図である。
【図５】本発明に用いる圧着機の好ましい実施形態を例示する図である。
【図６】本発明に用いる圧着機の好ましい実施形態を例示する図である。
【図７】本発明に用いる圧着機の好ましい実施形態を例示する図である。
【図８】本発明に用いる溶接部検知手段の実施形態を例示する図である。
【図９】本発明に用いるダンボール紙の装着方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  鋼帯
２  ストッカー
３  プッシャー
４  ダンボール紙
５  圧着シリンダー
６  圧着ロール
７  アーム
８  ダンボールガイド
９  コロ
１０  ピン
１１  球面歯車
１２  先端ガイド
１３  リンガーロール
１４  走行用ラック
１５  走行用ピニオン
【図１】
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【図２】
2008114271.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008114271.tif 000008
【図７】
2008114271.tif 000009
【図８】
2008114271.tif 000010
【図９】
2008114271.tif 000011