卷板中空滾筒的制造方法、卷板中空滾筒及鋼板制造工藝裝置制造方法
【專利摘要】進(jìn)行將金屬板彎曲成圓筒狀的卷板加工。接著，在對(duì)接部(1)的側(cè)面實(shí)施點(diǎn)焊接等來(lái)對(duì)金屬板(12)的對(duì)接左端面(2a)和對(duì)接右端面(2b)進(jìn)行臨時(shí)固定焊接。然后，在對(duì)接的兩端部的內(nèi)周側(cè)設(shè)置坡口。接著，對(duì)對(duì)接部(1)實(shí)施對(duì)合加工而均勻地形成兩端面的間隔。接著，通過(guò)裝備在C型固定夾具(7)上的推壓螺栓對(duì)對(duì)合加工后的金屬板(12)的外周面進(jìn)行推壓，保持間隙縮窄的狀態(tài)。然后，通過(guò)激光焊接裝置(6a)對(duì)對(duì)接部(1)進(jìn)行激光焊接。而且，通過(guò)使用焊接材料進(jìn)行高熱輸入焊接使對(duì)接部(1)接合，從而使彎曲成圓筒狀的金屬板(12)形成為圓筒形狀。由此，能夠高效且低成本地制造卷板中空滾筒，該卷板中空滾筒在充分發(fā)揮了設(shè)備的生產(chǎn)能力的狀態(tài)下，消除了滾筒表面形狀向搬送的鋼板的轉(zhuǎn)印，能夠進(jìn)行高表面品質(zhì)的鋼板的搬送。
【專利說(shuō)明】卷板中空滾筒的制造方法、卷板中空滾筒及鋼板制造工藝 裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及卷板中空滾筒的制造方法、卷板中空滾筒及鋼板制造工藝裝置，能夠 在鋼板制造工藝的鋼板搬送工序中以更高地維持鋼板表面品質(zhì)的狀態(tài)進(jìn)行搬送，并且能夠 削減該中空滾筒的制造成本。

【背景技術(shù)】
[0002] 在鋼板制造工藝中，為了搬送鋼板而使用了大量的搬送滾筒。
[0003] 其中對(duì)于直徑相對(duì)較大的滾筒，以成本削減為目的，較多地適用了中空滾筒而非 實(shí)心滾筒，其中，中空滾筒將板彎曲并焊接而形成圓筒形狀。
[0004] 伴隨著對(duì)鋼板表面品質(zhì)的高度化需求，在制造工序中必須以更高地維持鋼板表面 品質(zhì)的狀態(tài)進(jìn)行搬送。
[0005] 以前，由于來(lái)自搬送的鋼板的持續(xù)壓力或摩擦等載荷而導(dǎo)致滾筒表面形狀發(fā)生變 化，存在表面處理層產(chǎn)生龜裂或剝落的情況，從而該形狀被轉(zhuǎn)印到鋼板上而導(dǎo)致搬送的鋼 板的表面品質(zhì)降低。因此，需要提高中空滾筒的表面硬度來(lái)減輕表面形狀的變化。
[0006] 因此，采取了以下等對(duì)策：使用例如碳當(dāng)量為0.45%以上等的較硬的高碳鋼，而 且還通過(guò)施加淬火等熱處理來(lái)提高表面硬度。
[0007] 但是，在對(duì)這樣的高碳鋼的滾筒母材在卷板加工的基礎(chǔ)上使用焊接材料對(duì)端面進(jìn) 行焊接而形成中空滾筒的情況下，由于存在因該焊接而導(dǎo)致受到熱影響的部分產(chǎn)生裂紋等 缺陷的可能性，所以需要進(jìn)行預(yù)熱處理或后熱處理等。
[0008] 由此，一般地，出于防止焊接裂紋的目的，并為了抑制淬火硬化性，焊接材料為加 入有低合金成分和脫氧成分的成分。因此，使用了焊接材料的焊接部的硬度存在比滾筒母 材低的傾向，在制造搬送用滾筒所需要的粗糙度賦予工藝中，難以均勻地賦予滾筒表面粗 糙度。
[0009] 例如，若使用焊接材料，則在基于噴丸機(jī)進(jìn)行的表面粗糙度賦予工序中，噴丸較深 地陷入到焊接線部中，產(chǎn)生了較大的粗糙度。該焊接線部的較為粗糙的滾筒表面粗糙度可 能轉(zhuǎn)印到鋼板上。尤其是，在實(shí)施了鍍鋅等的高級(jí)表面處理鋼板中，該轉(zhuǎn)印明顯地表現(xiàn)出 來(lái)，也成為了產(chǎn)品不合格的原因。
[0010] 而且，為了避免該焊接線的轉(zhuǎn)印，存在將鋼板的張力設(shè)定得較低的傾向，因此還成 為了鋼板蛇行或滑移的原因。也就是說(shuō)，無(wú)法充分發(fā)揮設(shè)備的生產(chǎn)能力，產(chǎn)生了成品率降低 的問(wèn)題。
[0011] 因此，以往，提供一種用于謀求卷板中空滾筒的表面硬度均勻化的制造方法，例 如，專利文獻(xiàn)1至4公開(kāi)了該方法。
[0012] 在專利文獻(xiàn)1所記載的方法中，不使用焊接材料，而是通過(guò)電子束等對(duì)滾筒母材 自身進(jìn)行熔融接合來(lái)制作滾筒。
[0013] 另外，在專利文獻(xiàn)2所記載的方法中，通過(guò)液相擴(kuò)散接合法使?jié)L筒母材端面接合 來(lái)制作滾筒。
[0014] 另外，在專利文獻(xiàn)3所記載的方法中，使用焊接材料，在滾筒母材端面的接合后， 將滾筒母材與焊接材料的邊界線部分全部切削為槽狀，然后，將該切削出的槽再次填埋。
[0015] 而且，在專利文獻(xiàn)4所記載的方法中，首先通過(guò)埋弧焊等高熱輸入焊接來(lái)進(jìn)行接 合，然后，為了削除基于高熱輸入焊接而產(chǎn)生的熱影響部，在焊接部和其周邊的外周面?zhèn)韧?過(guò)氣刨等進(jìn)行挖掘，然后通過(guò)等離子弧焊等低熱輸入焊接再次填埋。
[0016] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) [0017] 專利文獻(xiàn)
[0018] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)平3-169412號(hào)公報(bào)
[0019] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)平9-300084號(hào)公報(bào)
[0020] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開(kāi)2003-145207號(hào)公報(bào)
[0021] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開(kāi)2000-140912號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0022] 在上述專利文獻(xiàn)1所記載的方法中，需要在焊接后將扁平形狀部重新矯正成正 圓，需要額外的時(shí)間和成本。
[0023] 另外，為了進(jìn)行電子束焊接，需要在大規(guī)模的超高真空設(shè)備中進(jìn)行作業(yè)，存在高成 本且作業(yè)性也較差的問(wèn)題。
[0024] 而且，雖然想在形成使板的兩端部附近不彎曲而殘留有平坦部分的扁平形狀的狀 態(tài)下使接合端面平行地對(duì)接，但是，同時(shí)如專利文獻(xiàn)4中所說(shuō)明那樣，存在以下問(wèn)題：即使 基于激光束進(jìn)行了焊接，在這樣得到的端面位置的形成狀態(tài)下也難以針對(duì)垂直度、直線度 及端面彼此的平行度來(lái)確保焊接面的高精度的對(duì)接狀態(tài)。另外，需要解決上述的重新矯正 成正圓的問(wèn)題。
[0025] 而且，假設(shè)在金屬板的卷板加工前進(jìn)行金屬端面的機(jī)械加工的情況下，也會(huì)由于 卷板加工時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)變而導(dǎo)致金屬板的對(duì)接部的對(duì)接精度降低，激光焊接所需要的對(duì)接精 度的確保變得非常困難，基于激光焊接而進(jìn)行的焊接變得困難。
[0026] 另外，專利文獻(xiàn)2所記載的方法通過(guò)在對(duì)接端面之間夾設(shè)嵌入材料來(lái)進(jìn)行液相擴(kuò) 散接合。但是，該接合方法難以控制缺陷，且為了防止氧化物等夾雜物的形成而需要高難度 地應(yīng)對(duì)接合氣氛的控制和被接合面的清潔化等。而且，嵌入材料與滾筒母材的組織的均勻 化不容易實(shí)現(xiàn)，在接合后的材料組織中殘留有不連續(xù)性。
[0027] 而且，專利文獻(xiàn)3所記載的方法使用焊接材料來(lái)進(jìn)行接合，將在滾筒母材與焊接 材料的邊界線上產(chǎn)生的初析鐵素體等析出物削入成槽狀，并通過(guò)低熱輸入焊接以焊接金屬 進(jìn)行回填。但是，在該方法中，在接合作業(yè)后還需要磨削作業(yè)及重埋作業(yè)等工序，存在制造 中需要時(shí)間、成本高的缺點(diǎn)。
[0028] 而且，在專利文獻(xiàn)4所記載的方法中，與專利文獻(xiàn)3所記載的方法同樣地，使用焊 接材料來(lái)進(jìn)行接合，將在滾筒的外表面上出現(xiàn)的析出物部分及熱影響部全部削入，并通過(guò) 低熱輸入焊接以焊接金屬再次將削入部回填。因此，存在以下缺點(diǎn)：比專利文獻(xiàn)3的磨削、 回填范圍更大，需要更多的工序和時(shí)間，成本更高。
[0029] 本發(fā)明用于解決上述技術(shù)課題，其目的在于提供一種卷板中空滾筒的制造方法、 卷板中空滾筒及鋼板制造工藝裝置，該制造方法用于高效且低成本地制造卷板中空滾筒， 該卷板中空滾筒在充分發(fā)揮了設(shè)備的生產(chǎn)能力的狀態(tài)下，消除了滾筒表面形狀向搬送的鋼 板的轉(zhuǎn)印，能夠進(jìn)行高表面品質(zhì)的鋼板的搬送。
[0030] 另外，在適用激光焊接的情況下，其對(duì)接面的對(duì)接精度很重要，尤其在厚板的情況 下，為了確保對(duì)接面整面的對(duì)接精度而需要花費(fèi)一些工夫。本發(fā)明也解決了該技術(shù)課題。
[0031] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第1發(fā)明為一種卷板中空滾筒的制造方法，其特征在于，在實(shí) 施了將矩形的金屬板彎曲成圓筒狀的卷板加工之后，使彎曲成上述圓筒狀的金屬板的兩端 部的端面成為對(duì)接狀態(tài)；在該狀態(tài)下，對(duì)該對(duì)接的兩端部的內(nèi)周側(cè)實(shí)施坡口加工而形成坡 口加工部；對(duì)上述對(duì)接的兩端部的外周側(cè)的端面實(shí)施機(jī)械加工而使上述端面變得平滑；然 后，從外周側(cè)對(duì)彎曲成上述圓筒狀的金屬板施加推壓力，成為使上述兩端部的端面間的間 隙縮窄的狀態(tài)；在該狀態(tài)下，不在上述兩端部的端面間夾設(shè)焊接材料地通過(guò)激光束對(duì)上述 金屬板的上述兩端部進(jìn)行焊接；然后，使用焊接材料對(duì)上述內(nèi)周側(cè)的坡口加工部實(shí)施焊接， 使彎曲成上述圓筒狀的金屬板形成為圓筒形狀。
[0032] 另外，第2發(fā)明為，在第1發(fā)明中，在對(duì)上述對(duì)接的兩端部的外周側(cè)的端面實(shí)施機(jī) 械加工的工序中，上述兩端部的端面之間形成有端面整面平行的間隔。
[0033] 另外，第3發(fā)明為，在第1發(fā)明中，在對(duì)上述對(duì)接的兩端部的外周側(cè)的端面實(shí)施機(jī) 械加工的工序中，以在成為使形成于上述兩端部的端面間的間隙縮窄的狀態(tài)時(shí)，上述兩端 部的端面整面平行的方式，使上述對(duì)接的兩端部的端面形成為外周側(cè)開(kāi)放的錐形。
[0034] 另外，第4發(fā)明為，在第1?第3發(fā)明中的任一發(fā)明中，使用臂型機(jī)器人來(lái)進(jìn)行基 于上述激光束的焊接和使用上述焊接材料的焊接。
[0035] 另外，第5發(fā)明為，在第1?第3發(fā)明中的任一發(fā)明中，在使用焊接材料對(duì)上述內(nèi) 周側(cè)的坡口加工部實(shí)施焊接的工序中，在上述坡口加工部上進(jìn)行低熱輸入焊接來(lái)形成第1 焊接層，在上述第1焊接層上通過(guò)與上述低熱輸入焊接相比熱輸入量大的高熱輸入焊接來(lái) 形成第2焊接層，由此，在上述坡口加工部上形成雙層構(gòu)造的焊接部。
[0036] 另外，第6發(fā)明為，在從外周側(cè)對(duì)彎曲成圓筒狀的金屬板施加推壓力而成為使上 述兩端部的端面間的間隙縮窄的狀態(tài)的工序中，使用具有推壓構(gòu)件的固定夾具從外周側(cè) 對(duì)彎曲成上述圓筒狀的金屬板進(jìn)行推壓，從而成為使上述兩端部的端面間的間隙縮窄的狀 態(tài)。
[0037] 而且，第7發(fā)明是利用第1?第6發(fā)明中的任一發(fā)明而制成的卷板中空滾筒。
[0038] 另外，第8發(fā)明是使用了利用第1?第6發(fā)明中的任一發(fā)明而制成的卷板中空滾 筒的鋼板制造工藝裝置。
[0039] 發(fā)明效果
[0040] 根據(jù)本發(fā)明的第1發(fā)明，通過(guò)在卷板加工后對(duì)其兩端面進(jìn)行機(jī)械加工，避免了現(xiàn) 有方法那樣的正圓矯正工序，并能夠在焊接端面的對(duì)接時(shí)以極高精度進(jìn)行對(duì)接。由此，能夠 通過(guò)高精度的激光焊接來(lái)實(shí)現(xiàn)以往困難的、不需要作為硬度差的原因的焊接材料的、滾筒 母材之間的直接焊接。
[0041] 另外，在對(duì)接部的內(nèi)表面?zhèn)攘舫鐾獗砻娌粫?huì)受到熱影響的程度的激光束對(duì)焊部的 高度，在此基礎(chǔ)上事先對(duì)兩端部實(shí)施坡口加工，并對(duì)該坡口加工部適用使用了焊接材料的 通用的高熱輸入焊接，由此，與僅通過(guò)低熱輸入焊接來(lái)進(jìn)行接合的方法相比，能夠顯著地縮 短焊接時(shí)間。例如，作為低熱輸入焊接，在通過(guò)MIG焊接或MAG焊接對(duì)坡口加工部進(jìn)行堆 焊焊接的情況下，需要在坡口加工部的堆焊處進(jìn)行大約30次的焊接，與之相對(duì)，在高熱輸 入焊接的埋弧焊法的情況下，焊接次數(shù)為大約10次就能夠完成坡口加工部的堆焊，因此， 能夠縮短施工時(shí)間，能夠同時(shí)謀求與之相伴的成本削減。而且，通過(guò)坡口加工實(shí)現(xiàn)了以下優(yōu) 點(diǎn)：能夠在整個(gè)對(duì)接面上在板厚方向上確保高對(duì)接精度，更容易適用激光焊接。
[0042] 因此，不需要上述現(xiàn)有技術(shù)那樣的、由于表面硬度差的影響而需要的對(duì)焊接部分 的切削工序和對(duì)該部分的重埋工序等，而且能夠不夾設(shè)焊接材料地通過(guò)激光焊接實(shí)現(xiàn)高精 度的母材熔融接合，由此，能夠高效且低成本地制造卷板中空滾筒，該卷板中空滾筒不會(huì)生 成最終表面處理后的粗糙度不均勻的部分，消除了滾筒表面形狀向鋼板的轉(zhuǎn)印，在充分發(fā) 揮了設(shè)備的生產(chǎn)能力的狀態(tài)下，能夠在較高地維持鋼板的表面品質(zhì)的狀態(tài)下進(jìn)行搬送。
[0043] 另外，根據(jù)本發(fā)明的第2發(fā)明，得到與上述第1發(fā)明相同的效果。
[0044] 另外，根據(jù)本發(fā)明的第3發(fā)明，在對(duì)接部的機(jī)械加工時(shí)形成為外周側(cè)開(kāi)放的錐形， 從而在推壓時(shí)成為極高精度的平行狀態(tài)，因此，能夠提高間隙縮窄時(shí)的兩個(gè)端面的緊密接 合度，能夠使焊接端面的對(duì)接精度進(jìn)一步提高。
[0045] 而且，根據(jù)本發(fā)明的第4發(fā)明，通過(guò)在激光焊接中使用臂型機(jī)器人，能夠自動(dòng)進(jìn)行 根據(jù)板的材質(zhì)、板厚、滾筒徑等而需要隨時(shí)調(diào)整的與滾筒表面的距離、激光焊機(jī)頭的入射角 度、進(jìn)給速度、激光強(qiáng)度等參數(shù)的變更，能夠謀求基于時(shí)間縮短帶來(lái)的作業(yè)高效化、和與之 相伴的制造費(fèi)用的削減。
[0046] 另外，根據(jù)本發(fā)明的第5發(fā)明，為了進(jìn)一步減輕了對(duì)滾筒外表面的熱影響等，在對(duì) 該內(nèi)周面?zhèn)认蚱驴诩庸げ康暮附又校鳛槿缦聵?gòu)造而形成焊接，首先夾入低熱輸入焊接的 第1層，在其上設(shè)置基于高熱輸入焊接的第2層，由此，能夠進(jìn)一步減輕由于高熱輸入焊接 而對(duì)滾筒外周面的熱影響，能夠?qū)崿F(xiàn)滾筒表面硬度差的進(jìn)一步降低。
[0047] 而且，根據(jù)本發(fā)明的第6發(fā)明，能夠較高地確保激光焊接時(shí)的金屬板的對(duì)接端面 的對(duì)接精度。
[0048] 另外，根據(jù)上述本發(fā)明，能夠高效且低成本地制造卷板中空滾筒，該卷板中空滾筒 消除了由于夾設(shè)有焊接材料的焊接線的存在而導(dǎo)致的粗糙度不均勻部分的滾筒表面形狀 向鋼板的轉(zhuǎn)印，能夠在較高地維持鋼板的表面品質(zhì)的狀態(tài)下進(jìn)行搬送。
[0049] 由此，不用擔(dān)心轉(zhuǎn)印，能夠賦予充分的生產(chǎn)線張力，在高級(jí)表面處理鋼板中能夠?qū)?現(xiàn)充分發(fā)揮了設(shè)備生產(chǎn)能力的操作運(yùn)轉(zhuǎn)，并且能夠期待產(chǎn)品成品率的提高。
[0050] 因此，根據(jù)本發(fā)明的第7發(fā)明和第8發(fā)明，能夠削減在鋼板的制造工藝中多次使用 的搬送滾筒的制造成本和需要更換時(shí)的維護(hù)成本等，并且能夠更高地維持生產(chǎn)出的鋼板的 表面品質(zhì)，因此能夠有益地利用于煉鐵工業(yè)等。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0051] 圖1是本發(fā)明的卷板中空滾筒的制造方法的實(shí)施例1中的對(duì)接部的內(nèi)周側(cè)坡口加 工工序的說(shuō)明圖。
[0052] 圖2是本發(fā)明的卷板中空滾筒的制造方法的實(shí)施例1中的對(duì)接部的機(jī)械加工工序 的說(shuō)明圖。
[0053] 圖3是本發(fā)明的卷板中空滾筒的制造方法的實(shí)施例1中的基于C型固定夾具進(jìn)行 的激光焊接工序的說(shuō)明圖。
[0054] 圖4是本發(fā)明的卷板中空滾筒的制造方法的實(shí)施例1中的坡口部的焊接工序的說(shuō) 明圖。
[0055] 圖5是本發(fā)明的卷板中空滾筒的制造方法的實(shí)施例1等中的基于環(huán)型固定夾具進(jìn) 行的激光焊接工序的說(shuō)明圖。
[0056] 圖6是本發(fā)明的卷板中空滾筒的制造方法的實(shí)施例2中的錐形的機(jī)械加工工序的 說(shuō)明圖。
[0057] 圖7是本發(fā)明的卷板中空滾筒的制造方法的實(shí)施例2中的錐角度的基準(zhǔn)點(diǎn)的說(shuō)明 圖。
[0058] 圖8是本發(fā)明的卷板中空滾筒的制造方法的實(shí)施例3中的基于臂型機(jī)器人進(jìn)行的 激光焊接工序的說(shuō)明圖。
[0059] 圖9是本發(fā)明的卷板中空滾筒的制造方法的實(shí)施例4中的基于環(huán)型固定夾具進(jìn)行 的雙層構(gòu)造焊接工序的說(shuō)明圖。
[0060] 圖10是本發(fā)明的卷板中空滾筒的制造方法的實(shí)施例4中的卷板中空滾筒的內(nèi)周 側(cè)的雙層焊接構(gòu)造的放大概略剖視圖。
[0061] 圖11是表示適用了本發(fā)明的卷板中空滾筒的鋼板制造工藝裝置的一個(gè)例子的 圖。

【具體實(shí)施方式】
[0062] 以下，使用附圖，對(duì)本發(fā)明的卷板中空滾筒的制造方法、卷板中空滾筒及鋼板制造 工藝裝置的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
[0063] <第1實(shí)施例>
[0064] 使用圖1至圖5對(duì)本發(fā)明的卷板中空滾筒的制造方法的第1實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
[0065] 首先，進(jìn)行將矩形的金屬板彎曲成圓筒狀的卷板加工。
[0066] 該金屬板除碳鋼以外，還能夠使用不銹鋼、對(duì)淬火性或耐磨性進(jìn)行了強(qiáng)化的鉻鋼、 或鉻鑰鋼等。
[0067] 另外，卷板加工的方法只要是公知方法即可。
[0068] 接著，將實(shí)施了該卷板加工的圓筒狀的金屬板12的對(duì)接左端面2a和對(duì)接右端面 2b在金屬板12的對(duì)接部1上、優(yōu)選在對(duì)接部1的側(cè)面實(shí)施點(diǎn)焊等而進(jìn)行臨時(shí)固定焊接，從 而成為對(duì)接狀態(tài)。
[0069] 然后，如圖1所示，通過(guò)具有立銑刀的內(nèi)表面坡口加工用的機(jī)械加工裝置3c等對(duì) 臨時(shí)固定焊接后的對(duì)接左端面2a和對(duì)接右端面2b的內(nèi)周面?zhèn)冗M(jìn)行坡口加工，從而形成內(nèi) 周側(cè)坡口加工部9。
[0070] 在該坡口加工中形成的內(nèi)周側(cè)坡口加工部9的形狀并不限于圖1所示那樣的V字 的坡口形狀，也可以是U字形狀等其它類(lèi)似的形狀。
[0071] 此外，在圖1中示出了坡口加工工序的說(shuō)明圖。
[0072] 然后，在該對(duì)接狀態(tài)下，在相對(duì)于從對(duì)接部1朝向滾筒中心的線垂直的面上，在圓 筒狀的金屬板12的軸向的整面范圍內(nèi)進(jìn)行能夠切削除去外表面的最小限度的厚度的定位 加工（基準(zhǔn)面）切削。
[0073] 接著，如圖2所示，通過(guò)具有直線形狀的立銑刀3al的機(jī)械加工裝置3a，從外周面 側(cè)對(duì)內(nèi)周側(cè)坡口加工后的對(duì)接部1實(shí)施對(duì)合加工，形成間隔大約為l〇mm的均勻的間隙。此 夕卜，圖2是對(duì)接部1的機(jī)械加工工序的說(shuō)明圖。
[0074] 此外，基于該機(jī)械加工裝置對(duì)金屬板12的對(duì)接部1進(jìn)行的對(duì)合加工并不限定于基 于立銑刀的機(jī)械加工。除立銑刀以外，例如能夠列舉基于圓筒狀的砂輪對(duì)對(duì)接左端面2a和 對(duì)接右端面2b進(jìn)行的、兩端面的同時(shí)磨削加工等方法。
[0075] 另外，在本發(fā)明中，對(duì)合加工是指對(duì)形成金屬板12的對(duì)接部1的對(duì)接左端面2a和 對(duì)接右端面2b同時(shí)進(jìn)行機(jī)械加工處理的加工工序。
[0076] 而且，該機(jī)械加工工序優(yōu)選為基于立銑刀對(duì)上述對(duì)接部1進(jìn)行的對(duì)合加工，但例 如，也能夠在保持使金屬板12的兩端面對(duì)接的狀態(tài)下通過(guò)立銑刀等依次對(duì)各個(gè)端面進(jìn)行 機(jī)械加工。
[0077] 接著，準(zhǔn)備C型固定夾具7。
[0078] 該C型固定夾具7在滾筒軸向上具有多個(gè)C型形狀的框架5e，該C型形狀的框架 5e具有圖3所示那樣的與切削有螺紋的塊5d螺旋卡合的推壓螺栓（兩對(duì)上部推壓螺栓5a、 兩對(duì)側(cè)部推壓螺栓5b、兩對(duì)下部推壓螺栓5c)。
[0079] 接著，將該多個(gè)框架5e配置于在之前的機(jī)械加工工序中進(jìn)行了對(duì)合加工后的金 屬板12的軸向的多個(gè)位置，通過(guò)各個(gè)框架5e的推壓螺栓5a、5b、5c對(duì)彎曲成圓筒狀的金屬 板12的外周面?zhèn)冗M(jìn)行推壓，由此，通過(guò)推壓使對(duì)接左端面2a和對(duì)接右端面2b對(duì)接而形成 對(duì)接部1，并保持間隙縮窄的狀態(tài)。
[0080] 基于該推壓使對(duì)接部1的間隙為0. 8mm以下、更優(yōu)選為將間隙縮窄到0. 5mm以下 的狀態(tài)，進(jìn)行調(diào)整從而盡可能接近于0。
[0081] 此外，圖3是通過(guò)C型固定夾具7進(jìn)行固定時(shí)的下一工序即激光焊接工序的說(shuō)明 圖。
[0082] 然后，在通過(guò)上述的C型固定夾具7的六個(gè)推壓螺栓（5a、5b、5c)施加推壓而進(jìn)行 保持的狀態(tài)下，通過(guò)激光焊接裝置6a對(duì)對(duì)接部1進(jìn)行激光焊接，從而使對(duì)接部1接合。
[0083] 接著，如圖4所示，在通過(guò)上述的C型固定夾具7施加推壓而固定好的狀態(tài)下進(jìn)行 上下翻轉(zhuǎn)，將焊機(jī)頭10導(dǎo)入到內(nèi)周側(cè)的坡口加工部9中，通過(guò)埋弧焊法等使用焊接材料的 通用焊接法從內(nèi)周側(cè)在坡口加工部9上形成坡口部焊接部11并進(jìn)行接合，從而使彎曲成圓 筒狀的金屬板12形成為圓筒形狀。
[0084] 然后，在焊接結(jié)束后將C型固定夾具7拆下。
[0085] 此外，對(duì)C型固定夾具7中的推壓螺栓5a、5b、5c為共計(jì)六個(gè)的情況進(jìn)行了說(shuō)明， 但推壓螺栓的數(shù)量并不限于六個(gè)，可以是能夠從外周面?zhèn)葘?duì)對(duì)合加工后的金屬板12均勻 地進(jìn)行推壓的任意個(gè)數(shù)。
[0086] 另外，對(duì)C型固定夾具7的框架5e在滾筒軸向上為多個(gè)的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但框 架5e能夠在滾筒軸向上為單個(gè)。
[0087] 在此，為了保持金屬板12而使用的固定夾具不限于圖3所示那樣的C型固定夾具 7,也可以是圖5所示那樣的環(huán)型固定夾具4。如圖5所示，該環(huán)型固定夾具4在滾筒軸向上 具有多個(gè)環(huán)形的框架5f，該環(huán)形的框架5f具有推壓螺栓（兩對(duì)上部推壓螺栓5a、兩對(duì)側(cè)部 推壓螺栓5b、兩對(duì)下部推壓螺栓5c)。此外，圖5是通過(guò)環(huán)型固定夾具4進(jìn)行固定時(shí)的激光 焊接工序的說(shuō)明圖。
[0088] 該情況下，向?qū)?duì)接部1進(jìn)行了機(jī)械加工的金屬板12的內(nèi)表面?zhèn)葘?dǎo)入激光焊接裝 置6的激光焊機(jī)頭6b，通過(guò)激光束從內(nèi)表面?zhèn)葘?duì)對(duì)接部1進(jìn)行焊接。
[0089] 另外，在圖5中為向下的焊接方向，但也可以向上。
[0090] 該環(huán)型固定夾具4中的推壓螺栓5a、5b、5c也并不限定于圖5所示的六個(gè)，可以是 能夠從外周面?zhèn)葘?duì)對(duì)合加工后的金屬板12均勻地進(jìn)行推壓的任意個(gè)數(shù)。
[0091] 另外，對(duì)環(huán)型固定夾具4的框架5f在滾筒軸向上為多個(gè)的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但框 架5f能夠在滾筒軸向上為單個(gè)。
[0092] 接著，對(duì)焊接后的圓筒形狀的金屬板13任意進(jìn)行以材料調(diào)質(zhì)為目的的一次熱處 理。該一次熱處理以使硬化元素的碳等均勻擴(kuò)散和釋放內(nèi)部殘留應(yīng)力為目的，例如能夠列 舉正火、退火、退火-回火、或消除應(yīng)變退火等。
[0093] 接著，任意進(jìn)行對(duì)圓筒形狀的金屬板13的外表面粗加工及/或滾筒徑的粗調(diào)整。
[0094] 接著，實(shí)施表面硬化熱處理。該表面硬化熱處理大多進(jìn)行所謂的高頻淬火，在淬火 后進(jìn)行回火，能夠得到具有韌性的表面硬化層。
[0095] 然后，在圓筒形狀的金屬板13的兩側(cè)面安裝側(cè)板及軸。此外，該側(cè)板及軸的安裝 也能夠在表面硬化熱處理之前進(jìn)行。
[0096] 接著，實(shí)施圓筒形狀的金屬板13的滾筒徑精加工。
[0097] 最后，經(jīng)過(guò)圓筒形狀的金屬板13的滾筒表面最外層的粗糙度調(diào)整和鍍硬鉻等的 施工，完成作為最終產(chǎn)品的卷板中空滾筒。
[0098] 根據(jù)上述的本發(fā)明的卷板中空滾筒的制造方法的第1實(shí)施例，在卷板加工后，事 先在對(duì)接部的內(nèi)表面?zhèn)葘?shí)施針對(duì)兩端部的坡口加工，并通過(guò)機(jī)械加工對(duì)對(duì)接部進(jìn)行對(duì)合加 工。由此，即使例如使用厚板，也能夠使要焊接的端面以極高精度對(duì)接，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)以往 困難的、基于高精度的激光焊接而進(jìn)行的接合。
[0099] 基于該激光束進(jìn)行的滾筒母材之間的直接焊接能夠?qū)崿F(xiàn)如下焊接：焊接線不會(huì)成 為不同成分的層，由于高能密度焊接而熱影響部也較少，且表面的硬度均勻。另外，由于焊 接線的熱影響部較少，所以也能夠大體上消除焊接后的圓筒形狀的變形。雖然在該焊接線 上暫時(shí)發(fā)現(xiàn)了硬化層，但能夠通過(guò)后續(xù)工序的熱處理來(lái)簡(jiǎn)單地除去，滾筒母材和焊接線成 為相同成分，在最終產(chǎn)品中得到了相同硬度。
[0100] 另外，由于不需要像專利文獻(xiàn)1所記載的方法那樣，在將金屬板以通過(guò)沖壓成型 等將兩端部附近保持平坦的方式形成特殊的扁平形狀的狀態(tài)下，將接合端面平行地對(duì)接來(lái) 進(jìn)行焊接，因此，具有以下優(yōu)點(diǎn)：在焊接后不需要將扁平形狀部重新矯正成正圓的額外工 序。而且，實(shí)現(xiàn)如下優(yōu)點(diǎn)：不需要像電子束焊接那樣在大規(guī)模的超高真空設(shè)備中進(jìn)行作業(yè)， 也不會(huì)產(chǎn)生高成本且作業(yè)性較差的問(wèn)題。
[0101] 而且，假設(shè)在金屬板的卷板加工前進(jìn)行金屬端面的機(jī)械加工的情況下，也會(huì)由于 卷板加工時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)變而導(dǎo)致金屬板的對(duì)接部的對(duì)接精度降低，激光焊接所需要的對(duì)接精 度的確保變得非常困難，基于激光焊接而進(jìn)行的焊接變得困難。與之相對(duì)，在本發(fā)明的卷板 中空滾筒的制造方法的第1實(shí)施例中，通過(guò)在卷板后進(jìn)行機(jī)械加工，能夠確保激光焊接所 需要的對(duì)接精度，能夠通過(guò)從外周側(cè)施加推壓力來(lái)保持使兩端部的端面間的間隙縮窄的狀 態(tài)而實(shí)施激光焊接。
[0102] 另外，在對(duì)接部?jī)?nèi)表面?zhèn)?，在激光焊接之前?duì)兩端部實(shí)施坡口加工，該坡口加工留 出了使外表面不會(huì)受到熱影響的程度的激光對(duì)焊部的高度，對(duì)該坡口加工部適用高熱輸入 焊接來(lái)進(jìn)行接合，由此，與僅通過(guò)低熱輸入焊接來(lái)進(jìn)行接合的方法相比，能夠顯著地縮短焊 接時(shí)間。例如，作為低熱輸入焊接，在通過(guò)MIG焊接或MAG焊接對(duì)坡口加工部進(jìn)行堆焊焊接 的情況下，需要在坡口加工部的堆焊處進(jìn)行大約30次的焊接，與之相對(duì)，在高熱輸入焊接 的埋弧焊法的情況下，焊接次數(shù)為大約10次就能夠完成坡口加工部的堆焊，因此，能夠縮 短施工時(shí)間，能夠同時(shí)謀求與之相伴的成本削減。
[0103] 因此，抑制了焊接部附近的滾筒表面隨時(shí)間的變形，能夠形成滾筒表面沒(méi)有硬度 差的、均等的粗糙度，并且能夠在充分發(fā)揮了設(shè)備的生產(chǎn)能力的狀態(tài)下進(jìn)行搬送。由此，能 夠高效且低成本地制造卷板中空滾筒，該卷板中空滾筒能夠進(jìn)行不會(huì)將滾筒表面形狀向搬 送的鋼板轉(zhuǎn)印的、高級(jí)表面處理鋼板的搬送。
[0104] 此外，上述對(duì)合加工時(shí)使用了臨時(shí)固定焊接的金屬板12的固定方法是能夠應(yīng)用 的方法之一，只要是對(duì)實(shí)施了卷板加工的金屬板12的端部位置進(jìn)行固定的方法則并不限 于該方法。
[0105] 作為其它固定方法，例如，也能夠在不實(shí)施臨時(shí)固定焊接的情況下安裝上述的C 型固定夾具7,在使金屬板12的對(duì)接左端面2a和對(duì)接右端面2b對(duì)接的狀態(tài)下對(duì)對(duì)接部1 進(jìn)行機(jī)械加工。該情況下，期望根據(jù)需要也從內(nèi)表面通過(guò)液壓千斤頂?shù)葯C(jī)構(gòu)來(lái)施加推壓而 進(jìn)行固定。
[0106] <第2實(shí)施例>
[0107] 使用圖6及圖7對(duì)本發(fā)明的卷板中空滾筒的制造方法的第2實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
[0108] 首先，與實(shí)施例1同樣地，進(jìn)行將矩形的金屬板彎曲成圓筒狀的卷板加工。而且， 在圓筒狀的金屬板12的對(duì)接部1上、優(yōu)選在對(duì)接部1的側(cè)面實(shí)施點(diǎn)焊等來(lái)進(jìn)行臨時(shí)固定焊 接，從而成為對(duì)接狀態(tài)。
[0109] 接著，如圖1所示，通過(guò)具有立銑刀的機(jī)械加工裝置3c等對(duì)臨時(shí)固定焊接后的對(duì) 接部1的內(nèi)周面?zhèn)冗M(jìn)行坡口加工。
[0110] 然后，使用圖6所示那樣的具有錐形的立銑刀3bl的機(jī)械加工裝置3b，對(duì)金屬板 12的對(duì)接部1實(shí)施對(duì)合加工，從而形成間隔大約為10mm的錐形的間隙。
[0111] 在此，例如如圖7所示，錐形的角度Θ以將點(diǎn)8作為基準(zhǔn)而朝向金屬板12的兩端 面（2a、2b)放射狀地開(kāi)放時(shí)的角度為基準(zhǔn)，其中，點(diǎn)8是相對(duì)于隔開(kāi)大約10mm的間隔的金 屬板12的兩端面（2a、2b)的中間點(diǎn)而位于圓周方向上的相反側(cè)的金屬板12部分的、厚度 方向的中央部的點(diǎn)。
[0112] 另外，本發(fā)明的錐形是以下形狀：使外周面?zhèn)扰c內(nèi)周面?zhèn)认啾雀鼮殚_(kāi)放，從而相對(duì) 于圓筒狀的金屬板12的中心軸從垂直方向觀察時(shí)，在成為使兩端面（2a、2b)的間隙縮窄的 狀態(tài)時(shí),兩端面（2a、2b)整面平行。
[0113] 此外，圖6是錐形的機(jī)械加工工序的說(shuō)明圖，圖7是錐角度的基準(zhǔn)點(diǎn)的說(shuō)明圖。
[0114] 然后，與實(shí)施例1同樣地，使用裝備在圖3所示那樣的C型固定夾具7上的推壓螺 栓（5a、5b、5c)，從卷板加工后的金屬板12的外周面進(jìn)行推壓，通過(guò)推壓使進(jìn)行了對(duì)合加工 的對(duì)接部1成為間隙縮窄的狀態(tài)。而且，在通過(guò)上述的C型固定夾具7進(jìn)行固定并施加推 壓而進(jìn)行保持的狀態(tài)下，通過(guò)激光焊接裝置6使對(duì)接部1接合。
[0115] 接著，如圖4所示，在保持通過(guò)C型固定夾具7施加推壓而固定的狀態(tài)下進(jìn)行上下 翻轉(zhuǎn)，將焊機(jī)頭10導(dǎo)入到內(nèi)周側(cè)的坡口加工部9的內(nèi)周側(cè)，通過(guò)埋弧焊法等使用焊接材料 的通用焊接法在坡口加工部9上形成坡口部焊接部11而進(jìn)行接合。
[0116] 在焊接結(jié)束后，將上述的C型固定夾具7拆下。固定夾具也可以與實(shí)施例1同樣 地為環(huán)型固定夾具4。
[0117] 另外，與實(shí)施例1同樣地，也可以根據(jù)需要在從內(nèi)表面使用液壓千斤頂?shù)葯C(jī)構(gòu)的 基礎(chǔ)上安裝C型固定夾具7或環(huán)型固定夾具4,在不實(shí)施臨時(shí)固定焊接而使金屬板12的兩 端面（2a、2b)對(duì)接的狀態(tài)下進(jìn)行對(duì)接部1的機(jī)械加工。
[0118] 接著，對(duì)焊接后的圓筒形狀的金屬板13進(jìn)行以材料調(diào)質(zhì)為目的的任意的一次熱 處理、任意的外表面粗加工、任意的滾筒徑的粗調(diào)整、然后進(jìn)行表面硬化熱處理。
[0119] 然后，經(jīng)過(guò)對(duì)圓筒形狀的金屬板13的兩側(cè)面安裝側(cè)板及軸、滾筒徑精加工、滾筒 表面最外層的粗糙度調(diào)整和鍍硬鉻等的施工，完成作為最終產(chǎn)品的卷板中空滾筒。
[0120] 在本發(fā)明的卷板中空滾筒的制造方法的第2實(shí)施例中，也能夠得到與上述的卷板 中空滾筒的制造方法的第1實(shí)施例大致相同的效果。
[0121] 并且，通過(guò)使對(duì)接的金屬板12的兩端部的對(duì)合加工后的端面形成為外周側(cè)開(kāi)放 的錐形，在成為使金屬板12的兩端部的端面間的間隙縮窄的狀態(tài)時(shí)，兩端部的整個(gè)端面平 行，能夠在推壓時(shí)使對(duì)接部1形成為極高精度的平行狀態(tài)，能夠提高縮窄間隙時(shí)的金屬板 12的兩端面的緊密接合度，能夠謀求焊接端面的對(duì)接精度的進(jìn)一步提高。
[0122] 此外，錐形的角度Θ的基準(zhǔn)點(diǎn)并不限定于圖7的點(diǎn)8。除此以外，能夠是比圖7所 示的金屬板12的外表面位于內(nèi)周側(cè)的任意點(diǎn)，更優(yōu)選的是，期望是將進(jìn)行錐形加工的兩端 面的中間點(diǎn)與卷板加工后的金屬板12的中心連結(jié)起來(lái)的線段上的、考慮了金屬板12的板 厚及直徑的任意點(diǎn)。
[0123] <第3實(shí)施例>
[0124] 使用圖8對(duì)本發(fā)明的卷板中空滾筒的制造方法的第3實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
[0125] 圖8是基于臂型機(jī)器人進(jìn)行的激光焊接工序的說(shuō)明圖。
[0126] 首先，與實(shí)施例1等同樣地，進(jìn)行將矩形的金屬板彎曲成圓筒狀的卷板加工。而 且，在圓筒狀的金屬板12的對(duì)接部1上、優(yōu)選在對(duì)接部1的側(cè)面實(shí)施點(diǎn)焊等來(lái)進(jìn)行臨時(shí)固 定焊接，從而成為對(duì)接狀態(tài)。
[0127] 接著，如圖1所示，通過(guò)具有立銑刀的機(jī)械加工裝置3c等對(duì)臨時(shí)固定焊接后的對(duì) 接部1的內(nèi)周面?zhèn)冗M(jìn)行坡口加工。
[0128] 而且，使用具有直線形狀的立銑刀3al或錐形的立銑刀3bl的機(jī)械加工裝置，對(duì)金 屬板12的對(duì)接部1實(shí)施對(duì)合加工，從而形成間隔大約為10_的均勻或錐形的間隙。
[0129] 然后，與實(shí)施例1等同樣地，使用裝備在圖3所示那樣的C型固定夾具7或圖5所 示那樣的環(huán)型固定夾具4上的推壓螺栓（5a、5b、5c)，從卷板加工后的金屬板12的外周面進(jìn) 行推壓，通過(guò)推壓使進(jìn)行了對(duì)合加工的對(duì)接部1保持間隙縮窄的狀態(tài)。在使該間隙縮窄的 狀態(tài)下，通過(guò)激光焊接裝置6使對(duì)接部1接合。
[0130] 此時(shí)，如圖8所示，使用臂型機(jī)器人6進(jìn)行激光焊接。
[0131] 該情況下，首先，在臂型機(jī)器人6的機(jī)器人臂部6c的前端裝備激光焊機(jī)頭6a，與作 為滾筒母材的金屬板12的各種焊接條件（板的材質(zhì)、板厚、滾筒徑等）相應(yīng)地進(jìn)行事前研 究好的必要的設(shè)定值（例如與滾筒表面的距離、激光焊機(jī)頭的入射角度、進(jìn)給速度、激光強(qiáng) 度等）的設(shè)定。然后，將在前端裝備有上述激光焊機(jī)頭6a的臂導(dǎo)入到金屬板12的外表面 側(cè)或金屬板12的內(nèi)表面?zhèn)龋瑏?lái)進(jìn)行激光焊接。
[0132] 期望在從金屬板12的外表面進(jìn)行焊接時(shí)，使用圖3所示的C型固定夾具7,在從金 屬板12的內(nèi)表面進(jìn)行焊接時(shí)，使用圖5所示的環(huán)型固定夾具4。
[0133] 然后，如圖4所示，在保持通過(guò)C型固定夾具7施加推壓而固定的狀態(tài)下進(jìn)行上下 翻轉(zhuǎn)，在內(nèi)周側(cè)的坡口加工部9上，通過(guò)埋弧焊法等使用焊接材料的通用焊接法從內(nèi)周側(cè) 在坡口加工部9上形成坡口部焊接部11而進(jìn)行接合。
[0134] 在焊接結(jié)束后，將上述的C型固定夾具7拆下。
[0135] 接著，對(duì)焊接后的圓筒形狀的金屬板13,進(jìn)行以材料調(diào)質(zhì)為目的的任意的一次熱 處理、任意的外表面粗加工、任意的滾筒徑的粗調(diào)整，然后進(jìn)行表面硬化熱處理。
[0136] 然后，經(jīng)過(guò)對(duì)圓筒形狀的金屬板13的兩側(cè)面安裝側(cè)板及軸、滾筒徑精加工、滾筒 表面最外層的粗糙度調(diào)整和鍍硬鉻等的施工，完成作為最終產(chǎn)品的卷板中空滾筒。
[0137] 在本發(fā)明的卷板中空滾筒的制造方法的第3實(shí)施例中，也能夠得到與上述的卷板 中空滾筒的制造方法的第1實(shí)施例大致相同的效果。
[0138] 并且，通過(guò)在激光焊接中使用臂型機(jī)器人，能夠自動(dòng)進(jìn)行根據(jù)板的材質(zhì)、板厚、滾 筒徑等而需要隨時(shí)調(diào)整的與滾筒表面的距離、激光焊機(jī)頭的入射角度、進(jìn)給速度、激光強(qiáng)度 等參數(shù)的變更，能夠謀求作業(yè)的高效化、時(shí)間縮短和與之相伴的制造費(fèi)用的削減。
[0139] <第4實(shí)施例>
[0140] 使用圖9及圖10對(duì)本發(fā)明的卷板中空滾筒的制造方法的第4實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
[0141] 首先，與實(shí)施例1同樣地，進(jìn)行將矩形的金屬板彎曲成圓筒狀的卷板加工。而且， 在圓筒狀的金屬板12的對(duì)接部1上、優(yōu)選在對(duì)接部1的側(cè)面實(shí)施點(diǎn)焊等來(lái)進(jìn)行臨時(shí)固定焊 接，從而成為對(duì)接狀態(tài)。
[0142] 接著，如圖1所示，通過(guò)具有立銑刀的機(jī)械加工裝置3c等對(duì)臨時(shí)固定焊接后的對(duì) 接部1的內(nèi)周面?zhèn)冗M(jìn)行坡口加工。
[0143] 而且，使用具有直線形狀的立銑刀3al或錐形的立銑刀3bl的機(jī)械加工裝置，對(duì)金 屬板12的對(duì)接部1實(shí)施對(duì)合加工（大約10mm間隔），形成間隔大約為10mm的均勻或錐形 的間隙。
[0144] 然后，與實(shí)施例1等同樣地，使用裝備在圖3所示那樣的C型固定夾具7或圖5所 示那樣的環(huán)型固定夾具4上的推壓螺栓（5a、5b、5c)，從卷板加工后的金屬板12的外周面進(jìn) 行推壓，通過(guò)推壓使進(jìn)行了對(duì)合加工的對(duì)接部1保持間隙縮窄的狀態(tài)。在使該間隙縮窄的 狀態(tài)下，通過(guò)激光焊接裝置6使對(duì)接部1接合。
[0145] 接著，如圖9所示，在保持通過(guò)環(huán)型固定夾具4施加推壓而固定的狀態(tài)下進(jìn)行上 下翻轉(zhuǎn)，在坡口加工部9上通過(guò)使用焊接材料的低熱輸入焊接（例如MAG焊接、MIG焊接、 使用焊接材料的電子束焊接法、使用焊接材料的激光焊接法、等離子轉(zhuǎn)移弧堆焊（Plasma transferred arc welding)法等）從內(nèi)周側(cè)進(jìn)行堆焊焊接，從而形成第1焊接層11a。
[0146] 在形成該第1焊接層11a的堆焊焊接中，由于使用了淬火硬化性較小的低碳量的 焊接材料，所以為了將基于對(duì)接部1與低碳量的焊接材料的熔合而產(chǎn)生的碳量的稀釋（擴(kuò) 散）給圖10所示的對(duì)接部1帶來(lái)的影響限制于最小限度，使用上述的MAG焊接、MIG焊接 等低熱輸入焊接法。在此，第1焊接層11a的焊接材料如上所述與母材相比為低碳量，當(dāng)增 大向母材及成為硬化層的對(duì)接部1的熔深時(shí)，存在因基于熔合產(chǎn)生的稀釋（擴(kuò)散）而導(dǎo)致 硬化層深度減少的可能性，因此，期望使焊接條件為將向母材的熔深抑制成不存在熔合不 良（內(nèi)部缺陷）的可能性的大約2_的條件（例如，基于低熱輸入焊接進(jìn)行2?3次堆焊 焊接）。
[0147] 而且，在第1焊接層11a的上側(cè)（圓筒形狀的金屬板13的內(nèi)周側(cè)），通過(guò)使用了 與形成第1焊接層11a時(shí)的焊接相比熱輸入量大的焊接材料的高熱輸入焊接（例如埋弧焊 法、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊法、電渣焊法等）進(jìn)行堆焊焊接，從而形成第2焊接層lib。
[0148] 在形成該第2焊接層lib的堆焊焊接中，與形成第1焊接層11a的堆焊焊接同樣 地，使用淬火硬化性較小的低碳量的焊接材料。在該第2焊接層lib的高熱輸入焊接中，由 于第1焊接層11a起到了緩沖層的作用，所以即使使第2焊接層lib和第1焊接層11a熔 焊，也能夠得到減輕給對(duì)接部1帶來(lái)的影響的效果。
[0149] 這樣，在坡口加工部9上形成了圖10所示那樣的第1焊接層11a和第2焊接層 11b，其中，第1焊接層11a通過(guò)使用了焊接材料的低熱輸入焊接而形成在金屬板13的內(nèi)周 面?zhèn)?，?焊接層lib通過(guò)使用了焊接材料的高熱輸入焊接而形成。
[0150] 此外，在該坡口加工部9上形成由第1焊接層11a和第2焊接層lib構(gòu)成的坡口 部焊接部11而進(jìn)行接合的工序如下即可：通過(guò)輸入熱極低的焊接法形成第1焊接層11a來(lái) 作為第1焊接層，接著，在第1焊接層11a上（內(nèi)周）側(cè)通過(guò)與該第1焊接層11a形成時(shí)相 比熱輸入量大的通用的高熱輸入焊接法來(lái)形成第2焊接層lib。
[0151] 例如，還能夠通過(guò)以多次或多種方法實(shí)施低熱輸入焊接來(lái)形成第1焊接層11a，或 通過(guò)以多次或多種方法來(lái)實(shí)施高熱輸入焊接來(lái)形成第2焊接層lib。
[0152] 在焊接結(jié)束后，將上述的C型固定夾具7拆下。
[0153] 接著，對(duì)焊接后的圓筒形狀的金屬板13進(jìn)行以材料調(diào)質(zhì)為目的的任意的一次熱 處理、任意的外表面粗加工、任意的滾筒徑的粗調(diào)整，然后進(jìn)行表面硬化熱處理。
[0154] 然后，經(jīng)過(guò)對(duì)圓筒形狀的金屬板13的兩側(cè)面安裝側(cè)板及軸、滾筒徑精加工、滾筒 表面最外層的粗糙度調(diào)整和鍍硬鉻等的施工，完成作為最終產(chǎn)品的卷板中空滾筒。
[0155] 在本發(fā)明的卷板中空滾筒的制造方法的第4實(shí)施例中，也能夠得到與上述的卷板 中空滾筒的制造方法的第1實(shí)施例大致相同的效果。
[0156] 并且，作為向內(nèi)周面?zhèn)鹊钠驴诩庸げ?的焊接，首先形成低熱輸入焊接的第1焊接 層（第1焊接層1 la)，在該第1焊接層上通過(guò)高熱輸入焊接形成第2焊接層（第2焊接層 lib)，由此，能夠更進(jìn)一步減輕對(duì)滾筒外表面的熱影響等，進(jìn)一步減輕在高熱輸入焊接時(shí)對(duì) 外周面的熱影響，能夠?qū)崿F(xiàn)滾筒表面硬度差的進(jìn)一步降低。
[0157] <第5實(shí)施例>
[0158] 使用圖11，對(duì)作為本發(fā)明的卷板中空滾筒及鋼板制造工藝裝置的實(shí)施例的第5實(shí) 施例進(jìn)行說(shuō)明。
[0159] 圖11是表示將通過(guò)在上述第1?第4實(shí)施例中例示的本發(fā)明的卷板中空滾筒的 制造方法而制造出的卷板中空滾筒適用于鋼板制造工藝裝置的一個(gè)例子的圖。
[0160] 如圖11所示，在鋼板制造工藝裝置中，主要在CAL(連續(xù)退火線：Continuous Annealing Line)或CGL(連續(xù)熱浸鍍線：Continuous Galvanizing Line)等中的搬送設(shè)備 中，尤其對(duì)直徑400mm?1500mm的中空滾筒R使用通過(guò)在上述的第1?第4實(shí)施例中例示 的本發(fā)明的卷板中空滾筒的制造方法而制造出的卷板中空滾筒。
[0161] 此外，通過(guò)在上述的第1?第4實(shí)施例中例示的本發(fā)明的卷板中空滾筒的制造方 法而制造出的卷板中空滾筒的使用對(duì)象并不限定于圖11所示那樣的鋼板制造工藝裝置。
[0162] 根據(jù)上述的卷板中空滾筒的制造方法的第1?第4實(shí)施例，能夠高效且低成本地 制造卷板中空滾筒，該卷板中空滾筒消除了由于夾設(shè)有焊接材料的焊接線的存在而生成的 表面粗糙度不均勻部分向鋼板的轉(zhuǎn)印，能夠在較高地維持鋼板表面品質(zhì)的狀態(tài)下進(jìn)行搬 送。該卷板中空滾筒非常適于在鋼板制造工藝中使用的搬送用的中空滾筒。
[0163] 因此，根據(jù)本發(fā)明的卷板中空滾筒和鋼板制造工藝裝置的第5實(shí)施例，不必?fù)?dān)心 向鋼板的轉(zhuǎn)印，能夠賦予充分的生產(chǎn)線張力，在例如高級(jí)規(guī)格的表面處理鋼板中也能夠?qū)?現(xiàn)充分發(fā)揮了設(shè)備生產(chǎn)能力的操作運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，能夠充分發(fā)揮鋼板的生產(chǎn)能力，并且能夠在 較高地保持生產(chǎn)出的鋼板的表面品質(zhì)的狀態(tài)下進(jìn)行搬送。另外，由于表面硬度差的降低及 與此相伴的焊接部表面變形的降低而實(shí)現(xiàn)搬送滾筒的更換頻率降低等，由此能夠期待明顯 的費(fèi)用削減的效果，并能夠削減在鋼板的制造工藝中多次使用的搬送滾筒的制造成本和需 要更換時(shí)的維護(hù)成本等。
[0164] < 其他 >
[0165] 此外，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，能夠進(jìn)行各種變形和應(yīng)用。
[0166] 在本發(fā)明中，對(duì)接狀態(tài)是指金屬板12的對(duì)接左端面2a和對(duì)接右端面2b以間隙縮 窄的狀態(tài)彼此相對(duì)的狀態(tài)。
[0167] 另外，在本發(fā)明中，間隙縮窄的狀態(tài)是指：金屬板12的對(duì)接左端面2a和對(duì)接右端 面2b的間隙為0. 8mm以下、更優(yōu)選為0. 5mm以下的狹窄狀態(tài)，進(jìn)一步優(yōu)選為使對(duì)接左端面 2a與對(duì)接右端面2b的間隙為0的狀態(tài)，且金屬板12的對(duì)接左端面2a與對(duì)接右端面2b的 層差為1. 0mm以下、更優(yōu)選為0· 5mm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0的狀態(tài)。
[0168] 附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0169] 1…對(duì)接部；
[0170] 2a…對(duì)接左端面；
[0171] 2b…對(duì)接右端面；
[0172] 3a…機(jī)械加工裝置；
[0173] 3al…直線形狀的立銑刀；
[0174] 3b…機(jī)械加工裝置；
[0175] 3bl…錐形的立銑刀；
[0176] 3c…機(jī)械加工裝置；
[0177] 4…環(huán)型固定夾具；
[0178] 5a…上部推壓螺栓；
[0179] 5b…側(cè)部推壓螺栓；
[0180] 5c…下部推壓螺栓；
[0181] 5d …塊；
[0182] 5e…（C型形狀的）框架；
[0183] 5f···(環(huán)形的）框架；
[0184] 6…臂型機(jī)器人；
[0185] 6a…外表面?zhèn)燃す夂笝C(jī)頭；
[0186] 6a…內(nèi)表面?zhèn)燃す夂笝C(jī)頭；
[0187] 6c…機(jī)器人臂部；
[0188] 7…C型固定夾具；
[0189] 8…錐角度基準(zhǔn)點(diǎn)；
[0190] 9…內(nèi)周側(cè)坡口加工部（V字型）；
[0191] 10…焊機(jī)頭；
[0192] 11…坡口部焊接部；
[0193] 11a…第1焊接層；
[0194] lib…第2焊接層；
[0195] 12…圓筒狀的金屬板（焊接前）；
[0196] 13…圓筒狀的金屬板（焊接后）；
[0197] R…本發(fā)明的卷板中空滾筒。
【權(quán)利要求】
1. 一種卷板中空滾筒的制造方法，其特征在于， 在實(shí)施了將矩形的金屬板彎曲成圓筒狀的卷板加工之后，使彎曲成所述圓筒狀的金屬 板的兩端部的端面成為對(duì)接狀態(tài)； 在該狀態(tài)下，對(duì)該對(duì)接的兩端部的內(nèi)周側(cè)實(shí)施坡口加工而形成坡口加工部； 對(duì)所述對(duì)接的兩端部的外周側(cè)的端面實(shí)施機(jī)械加工而使所述端面變得平滑； 然后，從外周側(cè)對(duì)彎曲成所述圓筒狀的金屬板施加推壓力，成為使所述兩端部的端面 間的間隙縮窄的狀態(tài)； 在該狀態(tài)下，不在所述兩端部的端面間夾設(shè)焊接材料地通過(guò)激光束對(duì)所述金屬板的所 述兩端部進(jìn)行焊接； 然后，使用焊接材料對(duì)所述內(nèi)周側(cè)的坡口加工部實(shí)施焊接，使彎曲成所述圓筒狀的金 屬板形成為圓筒形狀。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷板中空滾筒的制造方法，其特征在于， 在對(duì)所述對(duì)接的兩端部的外周側(cè)的端面實(shí)施機(jī)械加工的工序中， 所述兩端部的端面之間形成有端面整面平行的間隔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷板中空滾筒的制造方法，其特征在于， 在對(duì)所述對(duì)接的兩端部的外周側(cè)的端面實(shí)施機(jī)械加工的工序中， 以在成為使形成于所述兩端部的端面間的間隙縮窄的狀態(tài)時(shí)，所述兩端部的端面整面 平行的方式，使所述對(duì)接的兩端部的端面形成為外周側(cè)開(kāi)放的錐形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的卷板中空滾筒的制造方法，其特征在于， 使用臂型機(jī)器人來(lái)進(jìn)行基于所述激光束的焊接和使用所述焊接材料的焊接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的卷板中空滾筒的制造方法，其特征在于， 在使用焊接材料對(duì)所述內(nèi)周側(cè)的坡口加工部實(shí)施焊接的工序中， 在所述坡口加工部上進(jìn)行低熱輸入焊接來(lái)形成第1焊接層； 在所述第1焊接層上進(jìn)行與所述低熱輸入焊接相比熱輸入量大的高熱輸入焊接來(lái)形 成第2焊接層，由此，在所述坡口加工部上形成雙層構(gòu)造的焊接部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的卷板中空滾筒的制造方法，其特征在于， 在從外周側(cè)對(duì)彎曲成所述圓筒狀的金屬板施加推壓力而成為使所述兩端部的端面間 的間隙縮窄的狀態(tài)的工序中， 使用具有推壓機(jī)構(gòu)的固定夾具從外周側(cè)對(duì)彎曲成所述圓筒狀的金屬板進(jìn)行推壓，從而 成為使所述兩端部的端面間的間隙縮窄的狀態(tài)。
7. -種卷板中空滾筒，利用權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的卷板中空滾筒的制造方法 而制成。
8. -種鋼板制造工藝裝置，使用了利用權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的卷板中空滾筒 的制造方法而制成的卷板中空滾筒。
【文檔編號(hào)】B23P23/02GK104125871SQ201480000371
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月13日
【發(fā)明者】池田博之, 末盛秀昭, 甲斐洋一, 吉尾史朗, 橘高和久, 山口孝幸, 會(huì)田孝幸, 藤原裕太, 星本達(dá)也 申請(qǐng)人:三菱日立制鐵機(jī)械株式會(huì)社