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JP6892273B2 - Postonilla device - Google Patents
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Description

本発明は、ポストアニーラ装置に関し、特に連続焼鈍ラインにおいて鋼板同士の溶接部を焼鈍するポストアニーラ装置に関する。 The present invention relates to a post-annealer device, and particularly to a post-annealer device for annealing welded portions between steel sheets in a continuous annealing line.

例えば、鋼板の製造工程において、鉄鋼材料が冷間圧延されると、塑性変形により生じる転位が絡み合い硬化する。そのため、冷間圧延の工程後には、硬化した鉄鋼材料を軟化させるために焼鈍処理を行っている。この焼鈍とは、鋼を加熱することにより、加工によって導入された転位などの格子欠陥を鉄原子の拡散によって減少させたり、溶質元素の固溶・析出などを制御するプロセスである。
近年、冷延コイルの焼鈍は、コイルをバッチにまとめ、コイルを繰り出して多数のコイルを次々と溶接しながら加熱炉の中を通過させた後、再び巻き取る連続焼鈍が主流となっている。
For example, in the steel sheet manufacturing process, when a steel material is cold-rolled, dislocations caused by plastic deformation are entangled and hardened. Therefore, after the cold rolling process, an annealing treatment is performed to soften the hardened steel material. This quenching is a process of heating steel to reduce lattice defects such as dislocations introduced by processing by diffusion of iron atoms, and to control solid solution / precipitation of solute elements.
In recent years, the mainstream of annealing of cold-rolled coils is continuous annealing in which the coils are put together in a batch, the coils are unwound, a large number of coils are welded one after another, passed through a heating furnace, and then wound again.

図5に代表的な連続焼鈍ラインの構成を模式的に示す。
この連続焼鈍ライン50は、大きくは入側部51と、炉体部52と、出側部53とを備える。入側部51は、鋼板コイルの繰り出しを行うペイオフリール54と鋼板端部同士を溶接する溶接装置55と、電解洗浄を行う電解洗浄装置56と、入側ルーパー57とを有する。炉体部52は、図示しない加熱帯、均熱帯及び冷却帯を有し、所定の加熱処理及び冷却処理を行うようになっている。また、出側部53は、調質圧延装置58と、出側ルーパー59と、剪断装置60と、巻取装置61とを有する。
FIG. 5 schematically shows the configuration of a typical continuous annealing line.
The continuous annealing line 50 is largely provided with an entry side portion 51, a furnace body portion 52, and an exit side portion 53. The entry side portion 51 includes a payoff reel 54 that feeds out a steel plate coil, a welding device 55 that welds the ends of the steel plates to each other, an electrolytic cleaning device 56 that performs electrolytic cleaning, and an entrance side looper 57. The furnace body 52 has a heating zone, a tropical zone, and a cooling zone (not shown), and is adapted to perform a predetermined heat treatment and cooling treatment. Further, the output side portion 53 includes a temper rolling device 58, an output side looper 59, a shearing device 60, and a winding device 61.

このように構成された連続焼鈍ライン50においては、冷間圧延された鉄鋼材料のコイルは、ペイオフリール54において繰り出された後、溶接装置55においてその先端が先行材の鋼板の後端と溶接され連結される。
その後、鋼板Wは、電解洗浄装置56において電解洗浄され、入側ルーパー57を通って炉体部52に搬入される。
In the continuous annealing line 50 configured in this way, the coil of the cold-rolled steel material is unwound on the payoff reel 54, and then the tip thereof is welded to the rear end of the steel plate of the preceding material in the welding device 55. Be connected.
After that, the steel plate W is electrolytically cleaned by the electrolytic cleaning device 56, and is carried into the furnace body portion 52 through the inlet looper 57.

炉体部52では、鋼板Wは、図示しない加熱帯、均熱帯において焼き鈍し処理された後、冷却帯により冷却処理され、調質圧延装置58に流される。
前記調質圧延装置58においては、剛性や硬さを調整し、同時に表面をダル、または光沢に仕上げる処理がなされる。
調質圧延装置58によって調質された鋼板Wは、出側ルーパー59を介し剪断装置60に送られ、そこで所定の幅に耳切りなどの剪断処理が行われ、巻取装置61において再びコイル状に巻き取られる。
In the furnace body 52, the steel plate W is annealed in a heating zone (not shown), soaking in the tropics, cooled by a cooling zone, and flowed to a temper rolling apparatus 58.
In the temper rolling apparatus 58, the rigidity and hardness are adjusted, and at the same time, the surface is finished to be dull or glossy.
The steel plate W tempered by the tempering rolling apparatus 58 is sent to the shearing apparatus 60 via the exit looper 59, where shearing treatment such as ear cutting is performed to a predetermined width, and the coiling apparatus 61 again forms a coil. It is taken up by.

ところで、近年にあっては、多種多様の鋼板Wを処理する必要があり、鋼板Wの種類によっては、炉体部52のみでは溶接部に対する焼き鈍し処理が不十分である。
すなわち、溶接装置55において溶接された鋼板Wの溶接部は、加熱と急冷により脆化している。そのため、炉体部52での焼き鈍し処理に先立って前記溶接部に対する加熱処理を行い組織を改善するポストアニーラ装置(例えば特許文献1参照)が、溶接装置55のすぐ後に必要とされていた。
By the way, in recent years, it is necessary to process a wide variety of steel plates W, and depending on the type of steel plate W, the annealing treatment for the welded portion is insufficient only with the furnace body portion 52.
That is, the welded portion of the steel plate W welded in the welding apparatus 55 is fragile due to heating and quenching. Therefore, a post-annealer device (see, for example, Patent Document 1) for improving the structure by heat-treating the welded portion prior to the annealing treatment in the furnace body portion 52 is required immediately after the welding apparatus 55.

特開昭52−142612号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 52-142612

しかしながら、図5に示すような既設の連続焼鈍ラインにおいて、溶接装置55のすぐ後にポストアニーラ装置を追加しようとしても、設置面積が限られるため、メンテナンスや加熱試験を行うスペースを確保できず、設置できないという課題があった。そのため、ポストアニーラ装置を連続焼鈍ラインの中に組み込むには、ライン全体の設置面積を拡大する必要があった。 However, in the existing continuous annealing line as shown in FIG. 5, even if an attempt is made to add a post-annealer device immediately after the welding device 55, the installation area is limited, so that a space for maintenance and heating test cannot be secured and the installation cannot be performed. There was a problem. Therefore, in order to incorporate the post-annealer device into the continuous annealing line, it was necessary to expand the installation area of the entire line.

本発明は、前記した点に着目してなされたものであり、既設の連続焼鈍ラインにおいて設置面積が限られていてもメンテナンス等を行うスペースを確保することができ、熱処理加工精度のよい品質の安定したワークを得ることのできるポストアニーラ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made by paying attention to the above points, and it is possible to secure a space for maintenance and the like even if the installation area is limited in the existing continuous annealing line, and the heat treatment processing accuracy is good. An object of the present invention is to provide a post-annealer device capable of obtaining a stable work.

前記した課題を解決するために、本発明に係るポストアニーラ装置は、連続焼鈍ラインに配置され、板状のワーク同士が溶接されたワーク溶接部を加熱処理するポストアニーラ装置であって、前記連続焼鈍ライン上を流れるワークの進行方向に対し直交する方向に進退可能に設けられた装置本体を備え、前記装置本体は、前記ワークの進行方向から見てコ字状に形成され、前記ワークを加熱処理するコ字状内部の処理空間を形成するとともに、前記装置本体の前進により前記処理空間に前記ワークを配置可能とする筐体部と、前記筐体部の処理空間内に設けられ、前記ワークを上下から狭持するクランプ手段と、前記ワークの上面にライン状のレーザマークを照射するレーザマーカ装置と、前記クランプ手段により狭持され、ライン状のレーザマークと位置合わせされた前記ワークの直線状の溶接部に対し該ワークの一面側から加熱する加熱手段と、前記クランプ手段により狭持された前記ワークの溶接部に対し、前記加熱手段により加熱された一面とは反対側の面から冷却する冷却手段と、を有することに特徴を有する。
尚、前記加熱手段は、前記処理空間に設けられた電磁誘導コイルであることが望ましい。
また、前記冷却手段は、前記処理空間において前記ワークのライン状の溶接部に沿って配列され、前記ワークの溶接部に対し冷却エアを噴射する複数のエア冷却ノズルを有することが望ましい。
In order to solve the above-mentioned problems, the post-annealer device according to the present invention is a post-annealer device that is arranged on a continuous quenching line and heat-treats a work welded portion in which plate-shaped workpieces are welded to each other. A device body is provided so as to be able to advance and retreat in a direction orthogonal to the traveling direction of the work flowing above, and the device body is formed in a U shape when viewed from the traveling direction of the work, and heat-treats the work. A housing portion that forms a U-shaped internal processing space and allows the work to be placed in the processing space by advancing the apparatus main body, and a housing portion provided in the processing space of the housing portion to move the work up and down. A clamp means that is narrowly held by the work, a laser marker device that irradiates the upper surface of the work with a line-shaped laser mark, and a linear welding of the work that is narrowly held by the clamp means and aligned with the line-shaped laser mark. A heating means that heats the portion from one surface side of the work, and a cooling means that cools the welded portion of the work sandwiched by the clamping means from the surface opposite to the one surface heated by the heating means. It is characterized by having and.
It is desirable that the heating means is an electromagnetic induction coil provided in the processing space.
Further, it is desirable that the cooling means is arranged along the line-shaped welded portion of the work in the processing space and has a plurality of air cooling nozzles for injecting cooling air to the welded portion of the work.

このような構成によれば、ポストアニーラ装置による加工工程以外は装置本体を退避させ、メンテナンスや加熱試験を行うことができる。したがって、連続焼鈍ラインにおける設置面積が限られていても、ポストアニーラ装置を連続焼鈍ラインの中に組み込むことができる。
また、筐体部がコ字状であるため、溶接部をオペレータ側から容易に視認することができ、例えばレーザマーカを溶接部に合わせる等して精度よい加熱処理が可能となる。
According to such a configuration, it is possible to retract the main body of the apparatus except for the processing process by the post-annealer apparatus, and perform maintenance and heating tests. Therefore, the post-annealer device can be incorporated into the continuous annealing line even if the footprint on the continuous annealing line is limited.
Further, since the housing portion is U-shaped, the welded portion can be easily visually recognized from the operator side, and accurate heat treatment can be performed by, for example, aligning the laser marker with the welded portion.

また、前記加熱手段及び前記冷却手段の動作制御を行う制御手段と、前記ワークの温度を測定する温度測定手段とを備え、前記制御手段は、前記温度測定手段の測定する前記ワークの温度値と、目標温度値とを用い、PID制御に基づいて前記加熱手段及び前記冷却手段の動作制御を行うことが望ましい。
また、前記PID制御に基づく前記加熱手段及び前記冷却手段の動作制御にかかる制御パターン情報を蓄積する記憶手段を備え、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された制御パターン情報に基づき、前記加熱手段及び前記冷却手段を動作制御可能であることが望ましい。
このように、加熱中においては、温度測定手段を用いてフィードバック制御であるPID制御を行いるため、品質の安定した熱処理加工品を得ることができる。
また、フィードバック制御による加熱処理において、加熱制御に係るパターン情報を記憶手段に保存するため、温度計などの不具合発生時においても装置を停止することなく、過去の制御パターンに基づくパターン制御を行い加熱処理することが可能であり、また、品質の不具合発生時における原因特定も容易となる。
Further, the heating means, the control means for controlling the operation of the cooling means, and the temperature measuring means for measuring the temperature of the work are provided, and the control means has the temperature value of the work measured by the temperature measuring means. It is desirable to control the operation of the heating means and the cooling means based on the PID control using the target temperature value.
Further, the heating means based on the PID control and the storage means for accumulating the control pattern information related to the operation control of the cooling means are provided, and the control means heats the heating means based on the control pattern information stored in the storage means. It is desirable that the means and the cooling means can be controlled in operation.
As described above, during heating, PID control, which is feedback control, is performed by using the temperature measuring means, so that a heat-treated processed product having stable quality can be obtained.
Further, in the heat treatment by feedback control, since the pattern information related to the heating control is stored in the storage means, the pattern control based on the past control pattern is performed and heating is performed without stopping the device even when a malfunction occurs in the thermometer or the like. It can be processed, and it becomes easy to identify the cause when a quality defect occurs.

本発明によれば、既設の連続焼鈍ラインにおいて設置面積が限られていてもメンテナンス等を行うスペースを確保することができ、熱処理加工精度のよい品質の安定したワークを得ることのできるポストアニーラ装置を提供することができる。 According to the present invention, a post-annealer device capable of securing a space for maintenance and the like in an existing continuous annealing line even if the installation area is limited, and can obtain a stable work piece with good heat treatment processing accuracy and quality. Can be provided.

図1は、本発明のポストアニーラ装置の正面図(一部断面)である。FIG. 1 is a front view (partial cross section) of the post-annealer device of the present invention. 図2は、図1のポストアニーラ装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of the post-annealer device of FIG. 図3は、図1のポストアニーラ装置の動作の流れを示すフロー図である。FIG. 3 is a flow chart showing an operation flow of the post-annealer device of FIG. 図4は、図3のフローに続くフロー図である。FIG. 4 is a flow chart following the flow of FIG. 図5は、従来の連続焼鈍ラインの構成を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing the configuration of a conventional continuous annealing line.

以下、本発明に係るポストアニーラ装置の実施の形態につき、図面に基づいて説明する。尚、本発明に係るポストアニーラ装置は、図5に示した連続焼鈍ライン50の中の溶接装置55と電解洗浄装置56との間の狭いスペースに配置される。そして、溶接装置55で溶接された、ワークである鋼板の先行材の後端と後行材の先端との溶接部に対し焼鈍処理を行い、組織の改善を行うものである。 Hereinafter, embodiments of the post-annealer device according to the present invention will be described with reference to the drawings. The post-annealer device according to the present invention is arranged in a narrow space between the welding device 55 and the electrolytic cleaning device 56 in the continuous annealing line 50 shown in FIG. Then, the welded portion between the trailing end of the leading material and the tip of the trailing material of the steel plate, which is the work piece, welded by the welding device 55 is annealed to improve the structure.

図1は、本発明のポストアニーラ装置の正面図(一部断面)である。また、図2は図1のポストアニーラ装置の側面図である。
図示するポストアニーラ装置1は、装置本体2と、装置本体2を連続焼鈍ライン上に流されるワークW(鋼板)に対して進退可能とするためのレール3とを備える。
前記装置本体2の底部には、前記レール3を走行するための車輪4が前後に設けられている。これにより図2に示すように装置本体2は、ワークWに対し焼鈍処理を行う際には前進した位置(ワークサイドと呼ぶ)に配置され、待機状態では後退した位置(ドライブサイドと呼ぶ)に配置されるようになっている。尚、以下の説明において、図2に示すワークサイド側を前側とし、ドライブサイド側を後側とする。
FIG. 1 is a front view (partial cross section) of the post-annealer device of the present invention. 2 is a side view of the post-annealer device of FIG. 1. FIG.
The illustrated post-annealer device 1 includes a device main body 2 and a rail 3 for allowing the device main body 2 to move forward and backward with respect to a work W (steel plate) flowing on a continuous annealing line.
Wheels 4 for traveling on the rail 3 are provided in the front and rear on the bottom of the device main body 2. As a result, as shown in FIG. 2, the apparatus main body 2 is arranged at an advanced position (called a work side) when annealing the work W, and at a retracted position (called a drive side) in the standby state. It is designed to be placed. In the following description, the work side shown in FIG. 2 is the front side, and the drive side is the rear side.

装置本体2は、水平状態に搬入されるワークWに対し加熱加工処理が行われるコ字状の筐体部5を有する。コ字状の筐体部5は、前側開口5a、左右開口5b、5c(図1参照)、及びそれらが連通する前記コ字状内部の処理空間5dを有する。
ワークWの溶接部W1に対する加熱加工処理は、前記処理空間5d内で行われるが、このように筐体部5がコ字状に形成されているため、オペレータは前記前側開口5a、及び左右開口5b、5c側から処理空間5d内の溶接部W1の状態を視認することができる。
The apparatus main body 2 has a U-shaped housing portion 5 in which a work W carried in a horizontal state is heat-processed. The U-shaped housing portion 5 has a front opening 5a, left and right openings 5b, 5c (see FIG. 1), and a processing space 5d inside the U-shape that communicates with them.
The heat processing treatment for the welded portion W1 of the work W is performed in the processing space 5d. Since the housing portion 5 is formed in a U shape in this way, the operator can use the front opening 5a and the left and right openings. The state of the welded portion W1 in the processing space 5d can be visually recognized from the 5b and 5c sides.

図1に示すように前記筐体部5の処理空間5dには底部に下側クランプ部材6(クランプ手段)が固定配置され、その上方に前記下側クランプ部材6に対向する上側クランプ部材7(クランプ手段)が昇降移動可能に配置されている。前記上側クランプ部材7の昇降移動は、筐体部5の上部に配置された2基の油圧シリンダ装置8によって行われる。
図示するように、加熱加工処理の際には、前記下側クランプ部材6と上側クランプ部材7とによってワークWが上下から狭持(クランプ)されるようになっている。
As shown in FIG. 1, a lower clamp member 6 (clamping means) is fixedly arranged at the bottom of the processing space 5d of the housing portion 5, and an upper clamp member 7 (upper clamp member 7 (clamping means) facing the lower clamp member 6 is above the lower clamp member 6 (clamping means). Clamp means) is arranged so that it can be moved up and down. The up-and-down movement of the upper clamp member 7 is performed by two hydraulic cylinder devices 8 arranged above the housing portion 5.
As shown in the figure, during the heat processing process, the work W is clamped from above and below by the lower clamp member 6 and the upper clamp member 7.

また、図1に示すように、前記下側クランプ部材6及び上側クランプ部材7は、それぞれ左右に対配置され、加熱加工処理の際にはワークWの溶接部W1がその間(中央部)に配置されるようになっている。
また、図1において左右に対配置された上側クランプ部材7の間には、ワークWの上方からワークWの溶接部W1に対して加熱するための電磁誘導コイル9(加熱手段)が設けられている。この電磁誘導コイル9は、図2に示すようにワークWの幅方向において、少なくとも該ワークWの幅以上の長さに形成されている。
Further, as shown in FIG. 1, the lower clamp member 6 and the upper clamp member 7 are arranged in pairs on the left and right, respectively, and the welded portion W1 of the work W is arranged between them (center portion) during the heat processing process. It is supposed to be done.
Further, an electromagnetic induction coil 9 (heating means) for heating the welded portion W1 of the work W from above the work W is provided between the upper clamp members 7 arranged in pairs on the left and right in FIG. There is. As shown in FIG. 2, the electromagnetic induction coil 9 is formed to have a length at least equal to or greater than the width of the work W in the width direction of the work W.

また、図1に示すように左右に対配置された下側クランプ部材6の左右外側には、ワークWを支持するための一対の受けローラ10が設けられている。
また、前記左右に対配置された下側クランプ部材6の間には、図1、図2に示すようにワークWの幅方向に直線状に配置された複数のエア冷却ノズル11(冷却手段)が設けられ、加熱後のワークWの溶接部W1に対し下方から冷却エアを噴射してワーク溶接部W1を冷却するようになっている。
Further, as shown in FIG. 1, a pair of receiving rollers 10 for supporting the work W are provided on the left and right outer sides of the lower clamp members 6 arranged in pairs on the left and right.
Further, a plurality of air cooling nozzles 11 (cooling means) arranged linearly in the width direction of the work W as shown in FIGS. 1 and 2 between the lower clamp members 6 arranged in pairs on the left and right sides. Is provided, and cooling air is injected from below to the welded portion W1 of the work W after heating to cool the work welded portion W1.

また、エア冷却ノズル11と同様に、図1において左右に対配置された下側クランプ部材6の間には、図2に示すようにワークWの所定部位の温度を検出する温度測定手段として、第1温度計12と、第2温度計13と、第3温度計14とがそれぞれ設けられている。このうち、第1温度計12は、ワークWの幅方向中央の温度を測定するように設けられている。第2温度計13は、加熱終了後に冷却されるワークWの温度を測定するための低温用温度計であって、第1温度計12から所定距離(例えば200mm)離れた位置に設けられている。また、第3温度計14は、ワークWの幅方向の中央から離れたワーク端部位置の温度を測定するためのものであり、例えば第1温度計12から600mm離れた位置に設けられている。 Further, similarly to the air cooling nozzle 11, as a temperature measuring means for detecting the temperature of a predetermined portion of the work W as shown in FIG. 2, between the lower clamp members 6 arranged in pairs on the left and right in FIG. A first thermometer 12, a second thermometer 13, and a third thermometer 14 are provided, respectively. Of these, the first thermometer 12 is provided so as to measure the temperature at the center of the work W in the width direction. The second thermometer 13 is a low temperature thermometer for measuring the temperature of the work W to be cooled after the completion of heating, and is provided at a position separated from the first thermometer 12 by a predetermined distance (for example, 200 mm). .. Further, the third thermometer 14 is for measuring the temperature of the work end position away from the center in the width direction of the work W, and is provided at a position 600 mm away from the first thermometer 12, for example. ..

また、図2に示すように筐体部5の前側開口5aの前方には、オペレータがモニタを通じて溶接部W1の状態を視認できるようにCCDカメラ15が設けられている。これにより、ポストアニーラ装置1から離れた場所からも図示しない操作盤を用意することによって遠隔操作することが可能となる。
また、CCDカメラ15の隣には、レーザマーカ装置16が配置され、ワークWの上面にライン状のレーザマークを照射するようになっている。即ち、ライン状のレーザマークとライン状の溶接部W1との位置を合わせることにより、溶接部W1に対して電磁誘導コイル9を平行に配置し、溶接部W1に対し精度よく加熱ができる。
Further, as shown in FIG. 2, a CCD camera 15 is provided in front of the front opening 5a of the housing portion 5 so that the operator can visually recognize the state of the welded portion W1 through a monitor. As a result, remote control can be performed by preparing an operation panel (not shown) even from a place away from the post-annealer device 1.
Further, a laser marker device 16 is arranged next to the CCD camera 15 so as to irradiate the upper surface of the work W with a line-shaped laser mark. That is, by aligning the positions of the line-shaped laser mark and the line-shaped welded portion W1, the electromagnetic induction coil 9 is arranged parallel to the welded portion W1 and the welded portion W1 can be heated with high accuracy.

また、ポストアニーラ装置1は、ポストアニーラ装置1の動作制御を行う制御手段として、プログラマブルロジックコントローラ(PA−PLCと呼ぶ)20を備えている。このPA−PLC20は、ネットワーク接続された上位プロセスコンピュータ30からワークWの先行材、後行材にかかる情報、及び加熱温度、加熱時間などの加工条件を受信するようになっている。
また、前記上位プロセスコンピュータ30には記憶手段としてのサーバ40が接続され、前記サーバ40には、過去に加熱加工処理した際の制御パターンデータ、及び前記加工条件等が記憶されている。尚、前記上位プロセスコンピュータ30及び前記サーバ40は、装置本体2とは離れた場所に設けられ、前記PA−PLC20とネットワーク接続されるが、ポストアニーラ装置1の一部として機能するようになっている。
Further, the post-annealer device 1 includes a programmable logic controller (called PA-PLC) 20 as a control means for controlling the operation of the post-annealer device 1. The PA-PLC 20 receives information on the preceding material and the succeeding material of the work W from the network-connected upper process computer 30, and processing conditions such as heating temperature and heating time.
Further, a server 40 as a storage means is connected to the higher-level process computer 30, and the server 40 stores control pattern data when heat processing is performed in the past, the processing conditions, and the like. The higher-level process computer 30 and the server 40 are provided at a location distant from the device main body 2 and are connected to the PA-PLC 20 via a network, but function as a part of the post-annealer device 1. ..

続いて、このように構成されたポストアニーラ装置1の一連の動作について図3のフローに沿って説明する。
先ず、ポストアニーラ装置1のプログラマブルロジックコントローラ、即ちPA−PLC20では、加工条件の入力設定作業を行う。具体的には、本体装置2が退避位置であるドライブサイドに配置された状態で、自動運転モードの場合には(図3のステップS1)、PA−PLC20は、加工条件(ワークWの先行材、後行材にかかる情報、加熱温度、加熱時間など)を上位プロセスコントローラ30から受信し設定する(図3のステップS2)。
或いは自動運転モードでない場合には(図3のステップS1)、筐体5に設けられた操作用タッチパネル(図示せず)によりオペレータが加工条件をPA−PLC20に入力設定する(図3のステップS18)。
Subsequently, a series of operations of the post-annealer device 1 configured in this way will be described with reference to the flow of FIG.
First, the programmable logic controller of the post-annealer device 1, that is, PA-PLC20, performs the input setting work of the machining conditions. Specifically, in the case of the automatic operation mode (step S1 in FIG. 3) in the state where the main body device 2 is arranged on the drive side which is the retracted position, the PA-PLC20 is the machining condition (preceding material of the work W). , Information on the trailing material, heating temperature, heating time, etc.) is received from the host process controller 30 and set (step S2 in FIG. 3).
Alternatively, when the mode is not in the automatic operation mode (step S1 in FIG. 3), the operator inputs and sets the machining conditions in the PA-PLC20 by using the operation touch panel (not shown) provided in the housing 5 (step S18 in FIG. 3). ).

次いで、PA−PLC20は、本体装置2をレール3に沿ってワークサイド側に移動させる(図3のステップS3)。そして、ワークWを筐体部5の左開口5d側から受けローラ10で支持しながら搬入し、図1に示すようにその溶接部W1が電磁誘導コイル9の直下の位置に配置する(図3のステップS4)。
そして、PA−PLC20は油圧シリンダ装置8を駆動し、上側クランプ部材7(及び電磁誘導コイル9)を下降させて、上側クランプ部材7と下側クランプ部材6とによりワークWを上下側から狭持(クランプ)する(図3のステップS5)。
Next, the PA-PLC 20 moves the main body device 2 toward the work side along the rail 3 (step S3 in FIG. 3). Then, the work W is carried in while being supported by the receiving roller 10 from the left opening 5d side of the housing portion 5, and the welded portion W1 is arranged at a position directly below the electromagnetic induction coil 9 as shown in FIG. 1 (FIG. 3). Step S4).
Then, the PA-PLC 20 drives the hydraulic cylinder device 8 to lower the upper clamp member 7 (and the electromagnetic induction coil 9), and the work W is narrowed from the upper and lower sides by the upper clamp member 7 and the lower clamp member 6. (Clamp) (step S5 in FIG. 3).

次いで、PA−PLC20は、設定された加工条件に基づき、電磁誘導コイル9に電力供給し、その誘導加熱によってワークWの溶接部W1に対し上側から加熱開始する(図3のステップS6)。
ここでフィードバック制御による加熱処理を行う場合(図3のステップS7)、PA−PLC20は、第1温度計12により測定された温度値と目標値とを用い、PID制御に基づき加熱温度の制御を行う(図3のステップS8)。フィードバック制御により加熱制御された実績情報(加熱制御パターン)は、上位プロセスコントローラ30に定期的に(例えば1秒毎に)送信され(図3のステップS20)、サーバ40に蓄積される(図3のステップS21)。尚、このフィードバック制御による加熱処理の間、第3温度計14により測定されるワーク端部の温度データもPA−PLC20に送られ、仕様温度内にあるかが監視される。
Next, the PA-PLC 20 supplies electric power to the electromagnetic induction coil 9 based on the set processing conditions, and starts heating the welded portion W1 of the work W from above by the induction heating (step S6 in FIG. 3).
Here, when the heat treatment is performed by feedback control (step S7 in FIG. 3), the PA-PLC 20 uses the temperature value and the target value measured by the first thermometer 12 to control the heating temperature based on the PID control. (Step S8 in FIG. 3). The actual information (heating control pattern) whose heating is controlled by the feedback control is periodically (for example, every second) transmitted to the host process controller 30 (step S20 in FIG. 3) and stored in the server 40 (FIG. 3). Step S21). During the heat treatment by this feedback control, the temperature data of the work end measured by the third thermometer 14 is also sent to the PA-PLC20, and it is monitored whether or not it is within the specified temperature.

或いは、パターン制御により加熱処理を行う場合(図3のステップS19)、PA−PLC20は、以前の加熱処理でサーバ40に蓄積されたフィードバック制御による加熱パターンの情報を参照し、加熱制御を行う。このパターン制御モードは、第1温度計12等の故障時であっても加熱処理を実施できるように設けられている。 Alternatively, when the heat treatment is performed by pattern control (step S19 in FIG. 3), the PA-PLC 20 performs heat control by referring to the information of the heat pattern by feedback control accumulated in the server 40 in the previous heat treatment. This pattern control mode is provided so that the heat treatment can be performed even when the first thermometer 12 or the like fails.

加熱処理によりワークWの温度が昇温し(図3のステップS9)、所定の温度(例えば700℃)になると、PA−PLC20は、その温度が保持されるように加熱制御し(図3のステップS10)、所定時間の経過後(例えば30sec経過後)に、電磁誘導コイル9による誘導加熱処理を停止する(図3のステップS11)。 When the temperature of the work W rises due to the heat treatment (step S9 in FIG. 3) and reaches a predetermined temperature (for example, 700 ° C.), the PA-PLC20 controls the heating so that the temperature is maintained (in FIG. 3). Step S10), after the elapse of a predetermined time (for example, after 30 sec), the induction heat treatment by the electromagnetic induction coil 9 is stopped (step S11 in FIG. 3).

加熱処理の終了後、PA−PLC20は、複数のエア冷却ノズル11から冷却エアを上方のワークWに対し噴射させ、加熱後のワークWの溶接部を冷却開始する(図4のステップS12)。このようにワーク溶接部W1を上下側からクランプした状態で加熱と冷却とを行うので加工中の歪みを抑制することができる。
冷却処理の際、PA−PLC20は第2温度計13により測定された温度を見て、所定温度(例えば受けローラ10の耐熱温度150℃)以下になると(図4のステップS13)、エア冷却ノズル11からの噴射を停止し、冷却処理を終了する(図4のステップS14)。尚、この冷却処理の間、第3温度計14により測定されるワーク端部の温度データもPA−PLC20に送られ、仕様温度内にあるかが監視される。
After the heat treatment is completed, the PA-PLC 20 injects cooling air from the plurality of air cooling nozzles 11 onto the upper work W, and starts cooling the welded portion of the heated work W (step S12 in FIG. 4). Since heating and cooling are performed in a state where the work welded portion W1 is clamped from the upper and lower sides in this way, distortion during machining can be suppressed.
During the cooling process, the PA-PLC 20 looks at the temperature measured by the second thermometer 13, and when it becomes a predetermined temperature (for example, the heat resistant temperature of the receiving roller 10 is 150 ° C.) (step S13 in FIG. 4), the air cooling nozzle The injection from No. 11 is stopped, and the cooling process is completed (step S14 in FIG. 4). During this cooling process, the temperature data of the work end measured by the third thermometer 14 is also sent to the PA-PLC 20 to monitor whether the temperature is within the specified temperature.

冷却処理が終了すると、PA−PLC20は油圧シリンダ装置8を駆動し、上側クランプ部材7(及び電磁誘導コイル9)を上昇させて、上側クランプ部材7と下側クランプ部材6とによるワークWのクランプを解除する(図4のステップS15)。
そして、受けローラ10を回転駆動し、溶接部W1の焼鈍処理の終了したワークWを右開口5c側から搬出する(図4のステップS16)。
また、装置本体2は、レール3に沿って後退され、待機位置であるドライブサイドに移動され(図4のステップS17)、一溶接部W1に対する加熱加工処理(焼鈍処理)が完了となる。
When the cooling process is completed, the PA-PLC 20 drives the hydraulic cylinder device 8 to raise the upper clamp member 7 (and the electromagnetic induction coil 9) to clamp the work W by the upper clamp member 7 and the lower clamp member 6. Is released (step S15 in FIG. 4).
Then, the receiving roller 10 is rotationally driven, and the work W for which the annealing treatment of the welded portion W1 has been completed is carried out from the right opening 5c side (step S16 in FIG. 4).
Further, the apparatus main body 2 is retracted along the rail 3 and moved to the drive side which is a standby position (step S17 in FIG. 4), and the heat processing treatment (annealing treatment) for one welded portion W1 is completed.

以上のように本発明に係る実施の形態によれば、ポストアニーラ装置1の装置本体をワークWに対して進退可能に配置するとともに装置本体の筐体部5をコ字状とし、コ字状内部の処理空間5dにおいてワーク溶接部W1に対し加熱処理を行うものとした。
これにより、ポストアニーラ装置1による加工工程以外はドライブサイドに退避して、ドライブサイドでメンテナンスや加熱試験を行うことができる。したがって、連続焼鈍ラインにおける設置面積が限られていても、ポストアニーラ装置を連続焼鈍ラインの中に組み込むことができる。
また、筐体部5がコ字状であるため、溶接部W1をオペレータ側から容易に視認することができ、レーザマーカを溶接部W1に合わせて精度よい加熱処理が可能となる。
また、加熱加工中においては、複数の温度計を用いてフィードバック制御(PID温度制御)を行い、冷却温度やワークW中央以外の温度を監視するため品質の安定した加工品を得ることができる。
また、フィードバック制御による加熱処理において、加熱制御に係るデータをサーバ40に保存するため、温度計などの不具合発生時においても装置を停止することなく、過去の制御パターンに基づくパターン制御を行い加熱処理することが可能であり、また、品質の不具合発生時における原因特定も容易となる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the device main body of the post-annealer device 1 is arranged so as to be able to advance and retreat with respect to the work W, and the housing portion 5 of the device main body is U-shaped so that the inside of the U-shape is formed. The work welded portion W1 is heat-treated in the processing space 5d of the above.
As a result, it is possible to evacuate to the drive side except for the processing process by the post-annealer device 1, and perform maintenance and heating tests on the drive side. Therefore, the post-annealer device can be incorporated into the continuous annealing line even if the footprint on the continuous annealing line is limited.
Further, since the housing portion 5 is U-shaped, the welded portion W1 can be easily visually recognized from the operator side, and the laser marker can be aligned with the welded portion W1 to enable accurate heat treatment.
Further, during heat processing, feedback control (PID temperature control) is performed using a plurality of thermometers to monitor the cooling temperature and the temperature other than the center of the work W, so that a processed product with stable quality can be obtained.
Further, in the heat treatment by feedback control, since the data related to the heat control is saved in the server 40, the pattern control based on the past control pattern is performed and the heat treatment is performed without stopping the device even when a malfunction occurs in the thermometer or the like. In addition, it becomes easy to identify the cause when a quality defect occurs.

尚、前記実施の形態においては、ワークWの上側から溶接部W1に対し加熱し、ワークWの下側から溶接部W1に対し冷却する構成を示したが、本発明にあっては、その構成に限定されるものではなく、ワークWの下側から加熱し、ワークWの上側から冷却する構成であってもよい。 In the above-described embodiment, the welded portion W1 is heated from the upper side of the work W and cooled to the welded portion W1 from the lower side of the work W. However, in the present invention, the configuration is shown. The configuration is not limited to the above, and the structure may be such that the work W is heated from the lower side and cooled from the upper side of the work W.

1 ポストアニーラ装置
2 装置本体
3 レール
4 車輪
5 筐体
5a 前側開口
5b 左開口
5c 右開口
5d 処理空間
6 下側クランプ部材(クランプ手段)
7 上側クランプ部材(クランプ手段)
8 油圧シリンダ装置
9 電磁誘導コイル(加熱手段)
10 受けローラ
11 エア冷却ノズル(冷却手段)
12 第1温度計(温度測定手段)
13 第2温度計(温度測定手段)
14 第3温度計(温度測定手段)
15 CCDカメラ
16 レーザマーカ装置
20 プログラマブルロジックコントローラ(PA−PLC、制御手段)
30 上位プロセスコントローラ
40 サーバ(記憶手段)
W ワーク
W1 溶接部
1 Post annealer device 2 Device body 3 Rail 4 Wheels 5 Housing 5a Front opening 5b Left opening 5c Right opening 5d Processing space 6 Lower clamp member (clamping means)
7 Upper clamp member (clamping means)
8 Hydraulic cylinder device 9 Electromagnetic induction coil (heating means)
10 Receiving roller 11 Air cooling nozzle (cooling means)
12 First thermometer (temperature measuring means)
13 Second thermometer (temperature measuring means)
14 Third thermometer (temperature measuring means)
15 CCD camera 16 Laser marker device 20 Programmable logic controller (PA-PLC, control means)
30 Upper process controller 40 Server (storage means)
W work W1 weld

Claims (5)

連続焼鈍ラインに配置され、板状のワーク同士が溶接されたワーク溶接部を加熱処理するポストアニーラ装置であって、
前記連続焼鈍ライン上を流れるワークの進行方向に対し直交する方向に進退可能に設けられた装置本体を備え、
前記装置本体は、
前記ワークの進行方向から見てコ字状に形成され、前記ワークを加熱処理するコ字状内部の処理空間を形成するとともに、前記装置本体の前進により前記処理空間に前記ワークを配置可能とする筐体部と、
前記筐体部の処理空間内に設けられ、前記ワークを上下から狭持するクランプ手段と、
前記ワークの上面にライン状のレーザマークを照射するレーザマーカ装置と、
前記クランプ手段により狭持され、ライン状のレーザマークと位置合わせされた前記ワークの直線状の溶接部に対し該ワークの一面側から加熱する加熱手段と、
前記クランプ手段により狭持された前記ワークの溶接部に対し、前記加熱手段により加熱された一面とは反対側の面から冷却する冷却手段と、
を有することを特徴とするポストアニーラ装置。
It is a post-annealer device that is arranged on a continuous annealing line and heat-treats the work welded part where plate-shaped works are welded to each other.
The apparatus main body is provided so as to be able to advance and retreat in a direction orthogonal to the traveling direction of the work flowing on the continuous annealing line.
The device body
It is formed on the workpiece U shape when viewed from the traveling direction of, to form a processing space inside the U-shaped heat-treating the workpiece, to allow placing the workpiece into the processing space by the advancing of the device body With the housing
Clamping means provided in the processing space of the housing portion and holding the work from above and below,
A laser marker device that irradiates the upper surface of the work with a line-shaped laser mark, and
A heating means that heats the linear welded portion of the work, which is sandwiched by the clamping means and aligned with the linear laser mark, from one side of the work.
A cooling means for cooling the welded portion of the work sandwiched by the clamping means from a surface opposite to the one surface heated by the heating means.
A post-annealer device characterized by having.
前記加熱手段は、前記処理空間に設けられた電磁誘導コイルであることを特徴とする請求項1に記載されたポストアニーラ装置。 The post-annealer device according to claim 1, wherein the heating means is an electromagnetic induction coil provided in the processing space. 前記冷却手段は、前記処理空間において前記ワークのライン状の溶接部に沿って配列され、前記ワークの溶接部に対し冷却エアを噴射する複数のエア冷却ノズルを有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載されたポストアニーラ装置。 1. The cooling means is arranged along a line-shaped welded portion of the work in the processing space, and has a plurality of air cooling nozzles for injecting cooling air to the welded portion of the work. Alternatively, the post-annealer device according to claim 2. 前記加熱手段及び前記冷却手段の動作制御を行う制御手段と、
前記ワークの温度を測定する温度測定手段とを備え、
前記制御手段は、前記温度測定手段の測定する前記ワークの温度値と、目標温度値とを用い、PID制御に基づいて前記加熱手段及び前記冷却手段の動作制御を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載されたポストアニーラ装置。
A control means for controlling the operation of the heating means and the cooling means, and
A temperature measuring means for measuring the temperature of the work is provided.
The claim is characterized in that the control means uses the temperature value of the work measured by the temperature measuring means and the target temperature value to control the operation of the heating means and the cooling means based on PID control. The post-annealer device according to any one of 1 to 3.
前記PID制御に基づく前記加熱手段及び前記冷却手段の動作制御にかかる制御パターン情報を蓄積する記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された制御パターン情報に基づき、前記加熱手段及び前記冷却手段を動作制御可能であることを特徴とする請求項4に記載されたポストアニーラ装置。
A storage means for accumulating control pattern information related to operation control of the heating means and the cooling means based on the PID control is provided.
The post-annealer device according to claim 4, wherein the control means can control the operation of the heating means and the cooling means based on the control pattern information stored in the storage means.
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