(57)【要約】【課題】シームラップ溶接用の電極の過度な研磨を抑制して電極の形状不良による鋼板の溶接不良を防止すること。【解決手段】ブレード２がシームラップ溶接用の電極１の円周面を研磨し、形状計３が電極１の円周面の形状を計測し、円周面が平らになったことを検知した際、制御部４がブレード２による電極１の円周面の研磨を停止させる。これにより、シームラップ溶接用の電極１の過度な研磨を抑止して電極１の形状不良による鋼板の溶接不良を防止することが可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シームラップ溶接用の電極の円周面を研磨する研磨手段と、
前記電極の前記円周面の形状を計測する計測手段と、
前記円周面が平らになったことを前記計測手段が検知した際、前記研磨手段による前記電極の前記円周面の研磨を停止する停止手段と、
を備えることを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
前記計測手段は、前記円周面の中心軸からの距離の変位量を計測することにより、該円周面の凹凸の有無を計測することを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
【請求項３】
シームラップ溶接用の電極の円周面を研磨する研磨ステップと、
前記電極の前記円周面の形状を計測する計測ステップと、
前記計測ステップにおいて前記円周面が平らになったことを検知した際、前記研磨ステップにおける前記電極の前記円周面の研磨を停止する停止ステップと、
を含むことを特徴とする研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シームラップ溶接用の電極を研磨する研磨装置および研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鋼板のプロセスラインにおいて、連続的に鋼板を処理するために、先行して搬送される鋼板の尾端とこれに後続する鋼板の先端とが溶接される。その溶接方法として、シームラップ溶接が知られている。シームラップ溶接では、２枚の鋼板の重ね合わされた端部の接合部が、１組の回転する円盤状の電極によって加圧されながら通電され、発生する抵抗熱によって加熱されることにより溶接される。
【０００３】
シームラップ溶接では、電極間の加圧量、溶接電流、および電極の走行速度等の条件が適正でないと、溶融金属が飛散する場合がある。これによりスパッタが電極に付着して電極が損傷すると、溶接が良好に行われず、溶接面が剥がれるなどのトラブルにつながるおそれがある。そこで、従来、電極に付着したスパッタは、ブレード、カッター、グラインダー等により表面を研磨／研削して除去される。また、スパッタの付着を防止する技術も開示されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、鋼板の溶接面をあらかじめ押しつぶしてエッジ部と電極との接触を防止することにより、スパッタの付着を防止することが記載されている。特許文献２には、めっき処理された金属材の表層についているめっき層を溶接前に除去することにより、電極に付着するめっき材を低減させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１１０５７７号公報
【特許文献２】特開２０１３−８１９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の技術によって、溶接面を平らにならしても、電極にスパッタが付着した状態では溶接不良は起こり得る。また、特許文献２記載の技術によっても、電極の状態が良好でなければ、安定した溶接が行われない。
【０００７】
さらに、シームラップ溶接で重要なパラメータである電極と鋼板との接触圧力と接触面積とは、電極の研磨後における鋼板との接触面の形状に依存する。しかしながら、この電極の接触面（円周面）の形状は、目測に頼っており厳密に管理されてはいない。また、付着したスパッタを完全に除去しようとする余り過度に電極を研磨すると、電極の消耗が早く交換の頻度が増加してコストアップにつながる。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、シームラップ溶接用の電極の過度な研磨を抑止して電極の形状不良による鋼板の溶接不良を防止することが可能な研磨装置および研磨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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る研磨装置は、シームラップ溶接用の電極の円周面を研磨する研磨手段と、前記電極の前記円周面の形状を計測する計測手段と、前記円周面が平らになったことを前記計測手段が検知した際、前記研磨手段による前記電極の前記円周面の研磨を停止する停止手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る研磨装置は、上記発明において、前記計測手段は、前記円周面の中心軸からの距離の変位量を計測することにより、該円周面の凹凸の有無を計測することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る研磨方法は、シームラップ溶接用の電極の円周面を研磨する研磨ステップと、前記電極の前記円周面の形状を計測する計測ステップと、前記計測ステップにおいて前記円周面が平らになったことを検知した際、前記研磨ステップにおける前記電極の前記円周面の研磨を停止する停止ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、シームラップ溶接用の電極の過度な研磨を抑止して電極の形状不良による鋼板の溶接不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明が適用される電極によるシームラップ溶接の概要を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る研磨装置の概略構成を示す模式図である。
【図３】図３は、ブレードの動作を説明するための説明図である。
【図４】図４は、本実施形態の研磨処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である研磨装置および研磨処理を詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
【００１５】
まず、図１を参照して、本実施の形態の対象とする電極によるシームラップ溶接について説明する。図１に示すように、シームラップ溶接では、２枚の鋼板Ｓの重ね合わされた端部の接合部を、１組の回転する円盤状の電極１を搭載した図示しないキャリッジが、図１の矢印方向に移動する。これにより、電極１の円周面１１が鋼板Ｓの重ね合わされた接合部を加圧しながら通電し、接合部が発生する抵抗熱によって加熱されて溶接される。
【００１６】
次に、図２を参照して、本実施の形態による研磨装置１０の概略構成について説明する。図２に示すように、研磨装置１０は、ブレード２、形状計３、および制御部４を備え、研磨対象の電極１の円周面１１を研磨する。
【００１７】
ブレード２は、図３に示すように、回転する電極１に全幅にわたって接触して電極１の円周面１１を研磨して、付着したスパッタを除去する。
【００１８】
形状計３は、計測手段として、電極１に接触し、電極１の円周面１１の形状として、円周面１１の凹凸の有無を計測する。具体的に、形状計３は、電極１に概ね全幅にわたって接触し、予め取得した電極１の半径の情報に基づいて、電極１の１回転分以上について、円周面１１の中心軸からの距離の変位量を計測する。そして、形状計３は、この電極１の円周面１１の変位量が所定の閾値以上の場合に、電極１の円周面１１に凹凸があると判定し、閾値未満の場合に、電極１の円周面１１が平らであると判定する。
【００１９】
制御部４は、ワークステーションやパソコン等の汎用コンピュータで実現され、ＣＰＵ、更新記録可能なフラッシュメモリ等のＲＯＭやＲＡＭなどの各種メモリ、内蔵あるいはデータ通信端子で接続されたハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体およびその読み書き装置等の各種記録装置、通信装置、表示装置や印刷装置等の出力装置、入力装置等を備えて構成される。制御部４は、処理プログラム等を記憶したメモリおよび処理プログラムを実行するＣＰＵ等を用いて、研磨装置１の各構成部を制御する。
【００２０】
具体的に、制御部４は、研削装置１に設置された電極１の回転を制御する。また、制御部４は、ブレード２および形状計３の位置を制御する。すなわち、制御部４は、電極１の研磨の際にはブレード２および形状計３を電極１の円周面１１に接触するように制御し、シームラップ溶接の際にはブレード２および形状計３を電極１の円周面１１に非接触の状態に制御する。そして、制御部４は、後述する研磨処理を実行する。なお、制御部４のメモリに、前述した電極１の半径の情報が記録され、適宜に更新される。
【００２１】
ここで、図４のフローチャートを参照して、研磨装置１０による研磨処理手順について説明する。図４のフローチャートは、例えば、操作者による研磨処理開始の指示入力があったタイミングで開始となり、研磨処理はステップＳ１の処理に進む。
【００２２】
ステップＳ１の処理では、制御部４が、ブレード２を電極１の円周面１１に接触させるとともに、電極１の回転を開始させることにより、電極１の円周面１１の研磨を開始する。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、研磨処理はステップＳ２の処理に進む。
【００２３】
ステップＳ２の処理では、制御部４の制御により、形状計３が電極１の円周面１１の形状（凹凸の有無）を計測する。具体的に、形状計３は、前述したように、電極１の１回転分以上について、円周面１１の中心軸からの距離の変位量を計測する。この円周面１１の中心軸からの距離の変位量が所定の閾値以上であった場合には、形状計３は電極１の円周面１１に凹凸がある（平らではない）と判定し（ステップＳ２，Ｎｏ）、制御部４に通知する。この場合、制御部４は、ステップＳ２の処理を繰り返す。一方、電極１の円周面１１の中心軸からの距離の変位量が所定の閾値未満であった場合には、形状計３は電極１の円周面１１は平らであると判定し（ステップＳ２，Ｙｅｓ）、制御部４に通知する。この場合、制御部４が、研磨処理をステップＳ３の処理に進める。
【００２４】
ステップＳ３の処理では、制御部４が電極１の回転を停止させることにより、電極の円周面１１の研磨を停止する。制御部４は、電極１の回転を停止させる際、併せてブレード２を電極１から離してもよい。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、一連の研磨処理は終了する。
【００２５】
以上、説明したように、本実施の形態の研磨装置１０では、電極１の円周面１１を研磨中に、形状計３が電極１の円周面１１の形状をリアルタイムで測定して、平らになったこと検知した際に、制御部４が電極１の回転を停止して、研磨を停止する。これにより、電極１の円周面１１を適正に研磨して、溶接不良の原因となるスパッタを除去することができる。したがって、既存の構成を利用して、電極１の形状不良に起因した入熱不足や入熱過多による鋼板の溶接不良を防止することができる。また、電極１の過度な研磨を抑止して、電極１の寿命が短縮されることによるコストアップを防止することが可能となる。
【００２６】
なお、本実施の形態の研磨装置１０により、電極１の過度な研磨が抑制され、電極１の交換間隔を従来の１．５倍にすることが可能になった。
【００２７】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述および図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者などによりなされる他の実施の形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００２８】
１  電極
２  ブレード
３  形状計
４  制御部
１０  研磨装置
１１  円周面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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