JPH072155Y2 - 帯状金属板の接合装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、帯状金属板の接合装置に係り、特に帯状金属
板の一部に圧延処理を施す帯状金属板の接合装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来の帯状金属板同士を接合する技術として、圧延ロー
ラを用いて溶接ビードを圧延する技術がある（実開昭62
-179116号公報）。

また、他の接合技術が第３図で示されており、接合部42
がバックバー46上に載置され、接合部42の近傍はサクシ
ョンテーブル48で吸着され、この状態で、突き合わせ接
合された帯状金属板40の接合部42の盛り上がり部42Aを
突条ローラ44を用いて圧延し、接合部形状を改善するこ
とで応力集中を防止する。

前記溶接ビードの圧延技術で圧延された接合部42の盛り
上がり部42Aは帯状金属板40の表面から突出している。
従って、平板印刷版製造工程に於ける感光層塗布工程に
於いて、帯状金属板40の接合部42が塗布装置を通過する
際、塗布装置が盛り上がり部42Aと当接して破損しない
ように塗布装置を待避させなければならない。また、前
記塗布装置を待避させない場合でも、塗布状態が悪くな
り品質不良を発生する。

さらに、厚さ0.10mm〜0.50mmの薄いAlの帯状金属板を接
合すると、パスローラを通過する際に受ける曲げ応力で
接合部が破断し易くなる。例えば、帯状金属板の板厚が
0.1mm乃至0.2mmの場合、又は接合される双方の帯状金属
板の板厚に大きな差がある場合には、曲げ応力による破
断が顕著にあらわれる。

そこで、前述した種々の不具合を解決する為に、第４図
に示すようにAl合金の帯状金属板50、52同士を0.5mm〜
2.0mm重ね合わせて溶接し、その後、溶接接合部54を圧
延ローラ56とバックバー58との間に保持し圧延ローラ56
によって圧延する接合方法及びその装置が本件出願人に
よって開示されている（特開昭64-27776号公報）。

前記接合方法によれば、溶接接合の後に圧延を行って接
合部54の段差を解消すると共に接合部54を加工硬化して
接合部54の強度をアップすることができる。

また、板厚差の異なる帯状金属板を接合する場合、平板
印刷版製造工程のように、高張力を受けながら多数のパ
スローラに転接される場合には、さらなる接合部の強度
アップが要求される。この為、微小な圧延ローラ部が形
成されたローラで、溶接の際に生じる熱影響部近傍を圧
延し、圧延ローラ部で圧延された熱影響部近傍とその両
側の隣接部との板厚差が30％以内に設定する接合方法が
本出願人によって提案されている（特願昭63-108839号
明細書）。

しかしながら、上記特願昭63-108839号明細書に開示さ
れた方法でも、0.10mm〜0.50mmの板厚の異なる薄い帯状
金属板同士を0.5mm〜2.0mm重ね合わせて溶接した場合、
どちらの板を上にするかで溶接接合部の肉厚形状が異な
るので、圧延ローラ部で圧延された熱影響部近傍とその
両側の隣接部との板厚差を30％以内にするように圧延し
ても、圧延ローラ部の圧延位置が適切でない場合、圧延
による変形量が不足する場合が生じ、圧延の大きな効果
である、加工硬化による強度アップの目的が達成できな
いという不具合がある。即ち、接合部の加工硬化が不十
分なのでパスローラの転接で局所的な繰り返し曲げを受
け、接合部が短時間で破断するという欠点がある。

この欠点を解決すべく本出願人は、圧延ローラの圧延ロ
ーラ部の角部が溶接接合部の最厚部近傍に位置するよう
にして圧延を行い、溶接接合部に十分な加工硬化を生じ
させる帯状金属板の接合方法を出願した（特願平1-1427
23号公報）。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、特願平1-142723号公報の帯状金属板の接
合方法では、圧延ローラが溶接接合部に噛込むので、接
合する帯状金属板同士の板厚が異なり、更に、板厚が約
0.1mmの薄板の場合、又は、板厚差が２倍以上ある場合
に、溶接接合部と帯状金属板の境界近傍にくびれが発生
する。

また、圧延ローラの押圧力をくびれ発生時より高くする
と、圧延ローラの噛込みが深くなり、前記境界近傍に折
れや亀裂が発生する。

従って、溶接接合部の強度が低下するという問題があ
る。

本考案はこのような事情に鑑みて成されたもので、溶接
接合部の強度を向上することのできる帯状金属板の接合
装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決する為の手段〕

本考案は、前記目的を達成するために、帯状金属板同士
を突き合わせ又は微小量重ね合わせて形成した接合部を
溶接後圧延する帯状金属板の接合装置において、前記接
合部を支持するバックバーと、バックバー上の前記接合
部を押圧して圧延する圧延ローラと、前記圧延ローラに
押圧荷重を与える押圧駆動機構と、前記圧延ローラに回
転力を与える回転駆動機構と、から成り、前記圧延ロー
ラは、前記接合部の溶接ビードを押圧して圧延する圧延
ローラ部と、前記圧延ローラ部より径が小さくて圧延時
に前記接合部の溶接ビードの周囲を押圧して溶接ビード
の周囲を押圧保持する押さえローラ部とから成る段付ロ
ーラとして形成されたことを特徴とする帯状金属板の接
合装置。

〔作用〕

本考案によれば、圧延ローラを圧延ローラ部と、幅寸法
が15mm以上に設定された押さえローラ部とから形成し、
押さえローラ部と受け部とで帯状金属板を挟持した状態
で、圧延ローラ部と受け部とで凝固後の溶接ビードを圧
延して加工硬化する。

このように、圧延ローラの押さえローラ部の幅寸法を15
mm以上と大きくしたので、圧延ローラで接合部を圧延し
て加工硬化する時、押さえローラ部の面圧を小さくする
ことが出来る。従って、圧延ローラ部の接合部への噛込
みが緩やかになり、接合部の境界近傍にくびれ、折れ、
又は亀裂が生じない。

〔実施例〕

以下添付図面に従って本考案に係る帯状金属板の接合装
置の好ましい実施例を詳説する。

第１図は本考案に係る帯状金属板の接合装置の実施例の
説明図であり、この接合装置はテーブル10、圧延ローラ
12、バックバー14、シャフト16、モータ（回転駆動手
段）18、シリンダ（押圧駆動手段）20等を主要部材とし
て構成されている。

圧延ローラ12は押さえローラ部12Aと圧延ローラ部12Bに
よって構成されている。

押さえローラ部12A、12Aは第２図に示すように各々幅Ｌ
で形成されている。幅Ｌは10mm以上、望ましくは15mm以
上に設定されている。

尚、圧延ローラ12の材質としては、SKH₉等のハイス鋼、
SKD₁₁等のダイス鋼、超硬合金の他にSi₃N₄、SiC、Al₂O₃、Z
rO₂等のセラミックスやCBNが用いられる。また、圧延ロ
ーラ12の表面には、耐摩耗性の向上や被圧延材料のロー
ラへの凝着を防止する為に、TiN、WC等のコーティング
が必要に応じて行われる。

第１図に示す圧延ローラ12はテーブル10と平行に、即
ち、第１図上で左右方向と、紙面に対して直交する方向
とに移動可能に配設され、シャフト16によって回転可能
に軸支されている。このテーブル10には接合装置の図示
しない架台上に設置されテーブル10の略中央にバックバ
ー14が固定されている。また、圧延ローラ12はシリンダ
20によってテーブル10に押圧可能に設置され、モータ18
の駆動力でギア24A、チェン22及びギア24Bを介して回転
駆動される。

次に、前記の如く構成された帯状金属板の接合装置の作
用について説明する。

先ず、第１図に示すように、帯状金属板26、34を押さえ
治具28、28で押圧し、その被圧延中心部をバックバー14
上に位置した状態で固定する。次に、接合される帯状金
属板26、34の板厚及び重ね合わせ時の上下の組み合わせ
により予め予想される溶接接合部32の最厚部の上方に、
圧延ローラ部12Bの角部12Cが位置するように圧延ローラ
12を軸方向（第１図上で左右方向）に微小移動し、圧延
位置を決定する。尚、この圧延位置は、圧延ローラ部12
Bの位置がズレている新たな圧延ローラに交換して決定
してもよい。

次に、シリンダ20を作動して圧延ローラ12を圧下し、帯
状金属板26、34を押圧固定する。続いてモータ18を駆動
すると、ギア24A、チェン22、ギア24Bを介して圧延ロー
ラ12にモータ18の回転力が伝達され、圧延ローラ部12B
とバックバー14との間に挟まれた被圧延中心部の圧延が
行われる。

従って、被圧延中心部近傍は押さえローラ部12Aで押さ
えられ、被圧延中心部は圧延ローラ部12Bで圧延され
る。

この時、押さえローラ部12Aの幅寸法Ｌは10mm以上望ま
しくは15mm以上に大きく設定されているので、押さえロ
ーラ部の面圧を小さく抑えることが出来、圧延ローラ部
の設定押下げ量を保持することが出来るので、被圧延部
（即ち、溶接接合部32）への噛込みがゆるやかになり、
溶接接合部32の境界近傍にくびれ、折れ、又は亀裂が生
じない。

次に、第１表に示すように圧延ローラ12の押さえローラ
部の幅が異なる４種類の圧延ローラを選定し、それぞれ
の圧延ローラ12で圧延して接合部の強度試験を行った強
度試験結果について述べる。

強度試験には、厚さ0.24mm幅200mmのアルミ板と厚さ0.1
0mm幅200mmのアルミ板を1.5mm重ね合わせて高周波パル
スアーク溶接で溶接し、この溶接接合部を４種類の圧延
ローラ12で400kgの圧延を行ったものをサンプルとして
使用した。

強度試験は、これらのサンプルに張力56kgを負荷しなが
ら、サンプルをゴムロール（φ600mm）２本、ゴムロー
ル（φ200mm）22本、ゴムロール（φ180mm）２本の間に
周回させ、切断又は亀裂が発生するまでの周回数をみる
ことにした。試験結果は第１表に示すように、押さえロ
ーラ部の幅が大きくなると周回数が増加した。即ち、サ
ンプルNo.1の押さえローラ部の幅寸法が20.5mmのとき周
回数は100周以上、サンプルNo.2の押さえローラ部の幅
寸法が18mmのとき周回数は88周、サンプルNo.3の押さえ
ローラ部の幅寸法が10mmのとき周回数は32周、サンプル
No.4の押さえローラ部の幅寸法が5mmのとき周回数は15
であった。

このように、押さえローラ部の幅寸法が大きくなると、
圧延時の押さえローラ部の面圧が小さくなるので、溶接
接合部に対する噛込みがゆるやかになり、帯状金属板と
溶接接合部境界にくびれ、折れ、又は亀裂が生じないの
で周回数が増すことが判明した。

〔考案の効果〕 以上説明したように、本考案に係る帯状金属板の接合装
置によれば、圧延ローラの押さえローラ部の幅寸法を15
mm以上と大きくしたので、圧延ローラの圧延ローラ部で
接合部を圧延して加工硬化する時、圧延ローラ部の接合
部への噛込みが緩やかになり、接合部の境界近傍にくび
れ、折れ、又は亀裂が生じないので、くびれ、折れ、亀
裂による帯状金属板の強度低下を防止することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る帯状金属板の接合装置の実施例を
示す正面図、第２図は本考案に係る帯状金属板の接合装
置に適用された圧延ローラを示す要部断面図、第３図、
第４図は従来の接合方法による圧延工程の説明図であ
る。 12……圧延ローラ、12A……押さえローラ部、12B……圧
延ローラ部、12C……角部、14……圧延バックバー、2
6、34……帯状金属板、32……溶接接合部（接合部）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】帯状金属板同士を突き合わせ又は微小量重
   ね合わせて形成した接合部を溶接後圧延する帯状金属板
   の接合装置において、 前記接合部を支持するバックバーと、 バックバー上の前記接合部を押圧して圧延する圧延ロー
   ラと、 前記圧延ローラに押圧荷重を与える押圧駆動機構と、 前記圧延ローラに回転力を与える回転駆動機構と、から
   成り、 前記圧延ローラは、前記接合部の溶接ビードを押圧して
   圧延する圧延ローラ部と、 前記圧延ローラ部より径が小さくて圧延時に前記接合部
   の溶接ビードの周囲を押圧して溶接ビードの周囲を押圧
   保持する押さえローラ部とから成る段付ローラとして形
   成されたことを特徴とする帯状金属板の接合装置。