JPH04367304A - 圧延用板のレーザーによる溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の技術分野】本発明は、ストリップを得るため
の金属板の圧延において、先行板の後端と後行板の先端
とを接合するためのレーザーによる溶接方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる金属板のレーザーによる溶接にお
いては、従来、図６に示すように、先行板ａと後行板ｂ
のそれぞれの板の下面を合わせた状態でレーザー光線Ｌ
を走行させて溶接を行う。

【０００３】この際、同図に示すように、先行板ａと後
行板ｂのそれぞれの板厚が異なる場合には、レーザー光
源が上方側に位置する場合、溶接部ｗは相手方が存在し
ない段差ｄの部分まで形成されてしまい、溶接エネルギ
ーを余分に消費してしまうことになる。

【０００４】溶接エネルギーが大きいということは、溶
接速度（レーザーヘッド速度）が遅く、つまり溶接時間
が大なることを意味し、当該圧延ライン全体の処理能力
の低下を余儀なくさせる。

【０００５】また、特開昭５９−９２１８０号公報には
、それぞれ厚みが異なる先行板と後行板の厚みの中心線
を整合させる方式も開示されている。しかしながら、こ
の公報記載の発明はフラッシュバット溶接に関するもの
であり、本発明の対象とするレーザー溶接とは溶接方法
が異なるうえ、先行板，後行板の高さ方向位置を調整す
る目的が異なる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ストリップ
圧延に際しての先行板と後行板のそれぞれの端部をレー
ザー溶接によって接合する際の溶接のためのエネルギー
低減を図り、圧延ラインの処理能力を向上させることを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ストリップ圧
延に際しての異なる厚みをもつ先行板と後行板のそれぞ
れの端部をレーザーによって溶接するにあたり、先行板
または後行板の上下面の高さを調整する機構を有するレ
ーザー溶接装置を用いて、先行板と後行板の上下面の高
さ関係を、上面の段違い量が下面の段違い量とほぼ等し
いかまたはより小さくなるようにして溶接を行うことを
特徴とする。

【０００８】

【作用】図１はレーザー光源が上方に配置されている場
合の本発明法における作用を示す図である。

【０００９】同図（ａ）に示すように先行板Ｓａと後行
板Ｓｂの上面を一致させて溶接したとき、及び、同図（
ｂ）に示すように先行板Ｓａと後行板Ｓｂの中心を一致
させて溶接したときの溶接域ｗは、図６に示したように
下面を一致させて溶接したときの溶接域と比べ、相当に
少なくなることを確認した。その分だけ、溶接に要する
エネルギー量は少なくて済むことになる。

【００１０】また、板厚差のある材料が溶接装置の下流
側にある設備を通過する際に溶接部の破断を防止するの
に必要なトリミングについては、両板の中心を一致させ
た場合に上下の不均一性がなく、かつトリミング代も少
なくてすむため、均一で安定したトリミングが可能であ
り、その結果トリミング後の接続部の均一性が高くなる
。

【００１１】

【実施例】本発明を鋼板ストリップの圧延に適用した実
施例について説明する。

【００１２】図５は、本発明の溶接方法を適用する生産
ラインの構成例である。

【００１３】捲戻し装置１１で捲き戻した圧延用板Ｓの
先行板と後行板の端部をレーザー溶接装置１２で溶接後
、異なる板厚の圧延用板を溶接した場合には、トリミン
グ装置１３で溶接部をトリミングし、段差がついたまま
でループ装置１４，圧延装置１５を通過するのを防止す
る。これらの装置内を段差がついたまま通過させると、
溶接部が破断する可能性が高くなる。なお、図中１６は
切断装置，１７は捲取装置である。

【００１４】図２はレーザー溶接装置１２の要部を示す
斜視図であり、図３は同溶接装置のバックバーを示す斜
視図、図４は同バックバーの配置状態を示す正面図であ
る。

【００１５】これらの図において、１ａは先行板Ｓａの
クランプ装置、１ｂは後行板Ｓｂのクランプ装置である
。なお、図２および図３では上側のクランプ板は図示を
省略している。２はレーザー光線Ｌを下から受けるバッ
クバーであり、クランプ装置１ａ，１ｂの間に配置され
ている。

【００１６】入側のクランプ装置１ｂは、ウエッジ３と
シリンダー４とからなる高さ調整機構により、下側のク
ランプ板の面高さを調整することができ、後行板Ｓｂの
高さを先行板Ｓａに対して調整できるようになっている
。なお、上側のクランプ板は、図示しないシリンダーに
より上方から押し付ける構造になっている。

【００１７】バックバー２は図３に示すように、先行板
Ｓａ用のバックバー２ａと後行板Ｓｂ用のバックバー２
ｂを組み合わせたものであり、バックバー２ｂは同図に
示すように、ウエッジ５とシリンダー６とからなる高さ
調整機構により、バックバー２ｂの面高さを調整するこ
とができるようになっている。

【００１８】なお、図２及び図３では、入側クランプ装
置１ｂ及び後行板用バックバー２ｂの高さを調整する構
成としているが、出側クランプ装置１ａ及び先行板用バ
ックバー２ａの高さを調整する構成とすることもできる
。

【００１９】いま、例えば圧延用板Ｓの厚みが、先行板
Ｓａが３ｍｍで、後行板Ｓｂが４ｍｍの場合、両板の下
面を一致させて溶接した場合（図６の場合）の溶接量と
比較して、上面を一致させて溶接した場合（図１（ａ）
の場合）の溶接量は略８０％、中心を一致させて溶接し
た場合（図１（ｂ）の場合）の溶接量は略９０％となり
、その結果、溶接可能なレーザーヘッド走行速度は溶接
量（溶融すべき金属量）に反比例して増加する。

【００２０】一方、トリミング性については前述のよう
に、両板の中心を一致せしめた場合に最善の状態となる
。

【００２１】以上のことから、具体的な実施態様として
は、溶接速度とトリミング性を勘案して、両板の中心が
一致するように高さ調整を行うことが最も好ましい。

【００２２】しかしながら、処理材料等によってはより
溶接能率を重視すべき場合もあり、このような場合には
、両板の上面が一致するように高さ調整を行う方がよい
。具体的な方法としては、例えば次式△ｔｕ＝△ｔ×Ｋ △ｔｕ：上面における段違い量 △ｔ　　：板厚差 Ｋ　　　　：係数（０≦Ｋ≦０．５） に基づいて高さ調整代を決定するとともに、係数Ｋにつ
いては材料等の具体的事情によって選定すればよい。

【００２３】本発明者等が実際の装置で溶接可能なレー
ザーヘッド走行速度を検証してみたところ、先行板の板
厚５ｍｍ、後行板の板厚４ｍｍ、レーザー出力１０ＫＷ
の場合で、両板の下面を一致させた従来法では溶接速度
４．２ｍｐｍ、両板の中心を一致させた本発明法の場合
においては４．７ｍｐｍとなり、１０％強の溶接速度向
上効果が得られた。

【００２４】

【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏すること
ができる。

【００２５】（１）溶接エネルギーが少なくて済み、溶
接速度を高くすることができ、処理能力が増大する。

【００２６】（２）従来の溶接方法に比べて、先行板と
後行板の段差を小さくできること、トリミングも均一に
できることから、圧延，通板中の曲げ等による溶接部の
破断が少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明における作用を溶接域によって示す
図である。

【図２】　　本発明の実施例に係るレーザー溶接装置の
要部を示す斜視図である。

【図３】　　同溶接装置のバックバーを示す斜視図であ
る。

【図４】　　同バックバーの配置状態を示す正面図であ
る。

【図５】　　本発明を適用する生産ラインの構成例であ
る。

【図６】　　従来の方法を説明する図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ　　クランプ装置　　　　　　　　２，２ａ
，２ｂ　　バックバー ３，５　　ウエッジ　　　　　　　　　　　　　　　　
４，６　　シリンダー１１　　捲戻し装置　　　　　　
　　　　　　　　　　１２　　レーザー溶接装置 １３　　トリミング装置　　　　　　　　　　　　１４
　　ループ装置１５　　圧延装置　　　　　　　　　　
　　　　　　　　１６　　切断装置１７　　捲取装置 Ｓ　　圧延用板　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　Ｓａ　　先行板Ｓｂ　　後行板　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　Ｌ　　レーザー光線ｗ　　溶接
部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ストリップ圧延に際しての異なる厚み
   をもつ先行板と後行板のそれぞれの端部をレーザーによ
   って溶接するにあたり、先行板または後行板の上下面の
   高さを調整する機構を有するレーザー溶接装置を用いて
   、先行板と後行板の上下面の高さ関係を、上面の段違い
   量が下面の段違い量とほぼ等しいかまたはより小さくな
   るようにして溶接を行うことを特徴とする圧延用板のレ
   ーザーによる溶接方法。