(57)【要約】【課題】クランプ時に、鋼板、及び鋼板とシリンダ装置との間に位置する部材の撓みを低減することが可能となる。【解決手段】板幅方向に配列すると共に１枚のクランプフレーム５を介してクランプ圧を鋼板１の端部に圧下する複数のシリンダ装置６とを備えるクランプ装置Ｋである。クランプする鋼板の幅が小さい時には、幅方向端部に位置するシリンダ装置によるクランプ圧を、他のシリンダ装置によるクランプ圧よりも小さくする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板端部に板厚方向で対向される押圧部材と、板幅方向に配列すると共に上記押圧部材を介して板厚方向のクランプ圧を鋼板端部に圧下する複数のシリンダ装置とを備え、板幅方向に配列した複数のシリンダ装置による各クランプ圧を上記押圧部材に掛けることで、鋼板端部をクランプするクランプ装置であって、
上記各シリンダ装置に圧力を供給する圧力供給手段と、少なくとも板幅方向の端部側に位置する１又は２以上のシリンダ装置に供給される上記圧力を減圧可能な減圧手段を備え、その減圧手段によって、少なくとも上記端部側に位置するシリンダ装置によるクランプ圧を、他のシリンダ装置によるクランプ圧よりも小さくすることが可能となっていることを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
上記圧力供給手段は、圧力発生源からの圧力を各シリンダ装置にそれぞれ個別に伝達する第１管路をシリンダ装置毎に設け、
上記減圧手段は、少なくとも板幅方向の端部側のシリンダ装置に接続する上記第１管路に設けられたバイパス路と、そのバイパス路の途中に設けられた減圧弁と、圧力発生源からの圧力を、第１管路とバイパス路の一方に選択的に誘導する切替弁と、を有することを特徴とする請求項１に記載したクランプ装置。
【請求項３】
上記鋼板の板幅に基づき、上記鋼板端部と板厚方向で対向していないシリンダ装置のクランプ圧を小さくすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載したクランプ装置。
【請求項４】
２枚の板端部を付き合わせ溶接する際に、電極を板に押し付けるようにクランプする装置であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載したクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、突合せ溶接等のために、２枚の鋼板端部を付き合わせた状態にするために鋼板端部をクランプするクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フラッシュバット溶接機によって、鋼板を溶接する場合には、例えば特許文献１に記載のように、上下一対の電極間に、端面を対向した状態に２枚の鋼板端部を配置し、各鋼板端部をそれぞれクランプ装置で板厚方向からクランプした後、上記鋼板端を付き合わせて溶接を行う。
上記クランプ装置の機構は、例えば特許文献２に記載のように、板幅方向に配列した複数のシリンダ装置を備え、その複数のシリンダ装置に等圧力を供給することで行われる。なお、特許文献２では、空圧を利用しているが、より強い圧でクランプする場合には油圧が利用される。
【特許文献１】特開昭６４−６６０７３号公報
【特許文献２】特開２００４−１５４８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、酸洗・圧延連続ライン中での突合せ溶接を考えた場合、溶接する板幅は個々同じでない可能性が高い。
このため、上記のような複数のシリンダ装置で、クランプして突合せ溶接をすることを想定すると、複数のシリンダ装置群の長さよりも溶接する板幅の方が短い場合には、当該複数のシリンダ装置による各クランプ圧が同じであると、板に接触する電極などに撓みが生じて溶接が正常に施されていない部分が発生し、酸洗・圧延といった処理時に破断（溶接外れ）が発生してしまう。クランプされる鋼板端部も板厚方向に撓んだ状態で溶接が行われることとから、溶接精度が悪化し、溶接が正常に行われていない部分が発生し、酸洗・圧延といった処理時に破断（溶接外れ）が発生することがあった。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、鋼板、及び鋼板とシリンダ装置との間に位置する部材の撓みを低減することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、鋼板端部に板厚方向で対向される押圧部材と、板幅方向に配列すると共に上記押圧部材を介して板厚方向のクランプ圧を鋼板端部に圧下する複数のシリンダ装置とを備え、板幅方向に配列した複数のシリンダ装置による各クランプ圧を上記押圧部材に掛けることで、鋼板端部をクランプするクランプ装置であって、
上記各シリンダ装置に圧力を供給する圧力供給手段と、少なくとも板幅方向の端部側に位置する１又は２以上のシリンダ装置に供給される上記圧力を減圧可能な減圧手段を備え、その減圧手段によって、少なくとも上記端部側に位置するシリンダ装置によるクランプ圧を、他のシリンダ装置によるクランプ圧よりも小さくすることが可能となっていることを特徴とするものである。
【０００５】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、上記圧力供給手段は、圧力発生源からの圧力を各シリンダ装置にそれぞれ個別に伝達する第１管路をシリンダ装置毎に設け、
上記減圧手段は、少なくとも板幅方向の端部側のシリンダ装置に接続する上記第１管路に設けられたバイパス路と、そのバイパス路の途中に設けられた減圧弁と、圧力発生源からの圧力を、第１管路とバイパス路の一方に選択的に誘導する切替弁と、を有することを特徴とするものである。
【０００６】
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載した構成に対し、上記鋼板の板幅に基づき、上記鋼板端部と板厚方向で対向していないシリンダ装置のクランプ圧を小さくすることを特徴とするものである。
次に、請求項４に記載した発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した構成に対し、２枚の板端部を付き合わせ溶接する際に、電極を板に押し付けるようにクランプする装置であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、鋼板端部や鋼板とシリンダ装置との間に位置する電極などの部材の撓みを低減し、クランプの精度劣化や当該部材の寿命劣化を抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態では、突合せ溶接機に使用されるクランプ装置を例に説明する。
図１は、突合せ溶接機を板幅方向から見た概要構成図で有り、図２は、鋼板の長手方向から見た概要構成図である。なお、鋼板１の板厚方向を上下方向とする。
【０００９】
（構成）
まず構成について説明すると、溶接する被溶接材である２枚の鋼板１の端部の端面を対向配置させた状態で、各鋼板１の端部を挟んで上下に対向配置される一対の電極と、その上下一対の電極をダイセット４を介して開閉動作させるクランプ装置Ｋと、を備える。
一対の電極２，３のうち、下電極２は、不図示の下側テーブルに支持されている。下側テーブルは、溶接時に、下側から上方に下電極２を上昇させて鋼板１の下面に当接し、その状態に保持する。
【００１０】
上記クランプ装置Ｋは、上電極３をダイセット４を介して鋼板１側に押し付ける１枚のクランプフレーム５と、そのクランプフレーム５を上側から下方に押し付ける複数のシリンダ装置６と、そのシリンダ装置６に供給する圧力を制御する油圧回路とを備える。
上記クランプフレーム５は、鋼板１の幅に長い板幅を有する平板形状の部品であって、そのクランプフレーム５の上側には、板幅方向に沿って上記複数のシリンダ装置６が配置されている。各シリンダ装置６は、反力部７に反力を取って、供給された油圧に応じたクランプ圧をクランプフレーム５に付与する。上記反力部７は、例えば上記下側テーブルと一体的となっている。
【００１１】
上記油圧回路は、図３に示すように、油圧供給源となるポンプ１０と、そのポンプ１０の吐出圧を伝達する主管１１と、その主管１１から分岐して各シリンダ装置６に接続する複数の第１管路１２とを備える。
本実施形態では、複数のシリンダ装置６を、板幅方向中央部側に位置する中央部側シリンダ装置６ｂと、左右両端部側にそれぞれ位置する端部側シリンダ装置６ａと、に区分する。例えば、端部に位置する各３台のシリンダ装置６をそれぞれ端部側シリンダ装置６ａとし、その他を中央部側シリンダ装置６ｂとする。
【００１２】
そして、端部側シリンダ装置６ａに接続する各第１管路１２に対しそれぞれバイパス路１３を設けると共に、第１管路１２からバイパス路１３が分岐する位置に切替弁１５を設けている。切替弁１５は、主管１１を第１管路１２若しくはバイパス路１３の一方に選択的に接続する。
また、上記バイパス路１３の途中には減圧弁１４が介装されていて、バイパス路１３中の圧を減圧して第１管路１２への合流部（下流側（シリンダ装置６側））に伝達可能となっている。
【００１３】
上記構成のクランプ装置Ｋを備えた溶接機にあっては、図１及び図２に示すように、入側の鋼板１端部と出側の鋼板１端部とを、互いの端面を対向させた状態で、それぞれ上下の電極２，３間に配置し、下電極２を持ち上げて鋼板１端部に当接させると共に、各シリンダ装置６に油圧を供給して所定のクランプ圧をクランプフレーム５に掛けて、上電極３を上側から鋼板１に向けて圧下することで、上下一対の電極２，３で板端部をクランプさせる。
このとき、板幅よりも外側に位置する端部側シリンダ装置６ａに対応する切替弁１５にはバイパス路１３側に連通する指令を出すことで、当該板幅よりも外側に位置する端部側クランプ装置Ｋによるクランプ圧（圧下力）を減圧する。
その後、クランプした両鋼板１の端部を付き合わせて溶接する。
【００１４】
上記のように、板幅よりも外側に位置する端部側シリンダ装置６ａによるクランプ圧を減圧することによって、クランプ時における電極及びダイセット４の板幅方向に沿った撓みが低減して、電極やダイセット４の寿命劣化を抑えることが出来る。また、上記電極の撓みが低減することで、クランプされる板端部も板幅方向に沿った撓みが発生しにくくなり、より平坦化した状態で溶接することが可能となる。
ここで、上記実施形態では、鋼板１と対向しないシリンダ装置６のみ減圧する場合を例示したが、これに限定されない。例えば、所定以下の板幅と判定したら、無条件で全ての端部側シリンダ装置６ａに供給する圧力を減圧するようにしても良い。
【実施例】
【００１５】
板幅７００〜１８００mmの鋼帯の処理を行う。酸洗・圧延連続ラインにて、圧延の上流側での先行の鋼帯尾端と後行の鋼帯先端とを溶接して連続圧延を行う設備に上記クランプ装置Ｋを持った溶接機を採用した。
このとき、中央部側シリンダ装置６ｂの列の長さが５００ｍｍとし、通常時のクランプでは、各シリンダ装置６による等圧力をＹ（Ｎ）で圧下するように設定しておき、板幅がＸ（ｍｍ）以下の場合には、切替弁１５を作動させて端部側シリンダ装置６ａによる圧力を（２／３）×Ｙ（Ｎ）に減圧してクランプして突合せ溶接を行った（本発明法）。
【００１６】
溶接位置よりも下流側にある圧延機のよる圧延時に溶接外れが発生する頻度を確認したところ、図４に示すように、端部側シリンダ装置６ａの圧下力を減圧しない場合（従来法）に比べて、６０％改善されたことを確認している。
なお、溶接外れの頻度は、本発明法、従来法ともに８０００回の溶接を行い、溶接点を圧延ラインに通板した際の溶接外れの発生頻度である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に基づく実施形態に係るクランプ装置を備えた溶接機を示す側面からみた概要図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係るクランプ装置を備えた溶接機を正面から見た概要図である。
【図３】本発明に基づく実施形態に係るクランプ装置の油圧回路を示す図である。
【図４】実施例の効果を示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
Ｋ  クランプ装置
１  鋼板
２，３  電極
４  ダイセット
５  クランプフレーム（押圧材）
６  シリンダ装置
６ａ  端部側シリンダ装置
６ｂ  中央部側シリンダ装置
１０  ポンプ
１１  主管
１２  第１管路
１３  バイパス路
１４  減圧弁
１５  切替弁
【図１】
2007216261.tif 000003
【図２】
2007216261.tif 000004
【図３】
2007216261.tif 000005
【図４】
2007216261.tif 000006