TWI880300B

TWI880300B - 雷射切割方法、鋼帶的製造方法、雷射切割裝置及鋼帶的製造設備

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Publication number: TWI880300B
Application number: TW112130736A
Authority: TW
Inventors: 福永貴之; 原園学
Original assignee: 日商杰富意鋼鐵股份有限公司
Priority date: 2022-12-09
Filing date: 2023-08-16
Publication date: 2025-04-11
Also published as: CN120225303A; TW202426147A; EP4585357A4; EP4585357A1; JP2024083152A; KR20250065378A; MX2025006650A; WO2024122106A1; JP7677314B2

Abstract

本發明的雷射切割方法藉由雷射切割裝置在將先行鋼帶（1A）的後端與後行鋼帶（1B）的前端接合的接合部（2）的附近進行切割，所述雷射切割方法包含：端部位置檢測步驟，對先行鋼帶及後行鋼帶的端部位置進行檢測；切割軌道決定步驟，基於端部位置來決定切割軌道；以及切割執行步驟，沿著切割軌道執行雷射切割，在切割軌道中，雷射的振盪開始位置設定於在鋼帶的寬度方向上較端部位置靠外側為第一規定距離處，雷射的振盪結束位置設定於在鋼帶的寬度方向上較端部位置靠外側為第二規定距離處，雷射的侵入角被設定為規定角度以下。

Description

雷射切割方法、鋼帶的製造方法、雷射切割裝置及鋼帶的製造設備

本揭示是有關於一種雷射切割方法、鋼帶的製造方法、雷射切割裝置及鋼帶的製造設備。

在鋼帶的冷軋步驟中，為了提高生產性或提高成品率，一般將先行材料（先行鋼帶）的後端與後行材料（後行鋼帶）的前端接合，連續地供給至冷軋生產線。藉此，能夠在鋼帶的全長上在賦予了張力的狀態下進行軋製，在鋼帶的前端及後端亦可高精度地對板厚及形狀進行控制。

先行材料與後行材料的接合部（焊接部）的板寬方向端部由於先行材料與後行材料的鋼帶寬度之差、鋼帶厚之差及位置偏移等，不可避免地形成寬度階差部。因此，若在此狀態下進行軋製，則在寬度階差部產生應力集中，有可能在接合部導致斷裂。若產生接合部處的斷裂，則不得不停止冷軋生產線，因此使生產性降低，並且需要更換因斷裂片而損傷的工作輥，因此導致生產成本的上升。另外，鋼帶中有時會存在製造過程中產生的缺陷部，有時不對缺陷部進行軋製，或者藉由手動作業進行去除作業。在利用任一方法應對的情況下，生產線均會停止，從而導致生產性的降低。

因此，為了防止接合部處的斷裂，以緩和接合部附近的應力集中為目的，進行在接合部的板寬方向端部形成凹槽（切口）的刻凹槽。在鋼帶的冷軋步驟中，在刻凹槽後進行軋製。在去除缺陷部的情況下亦同樣在執行刻凹槽後進行軋製。此處，形成凹槽的裝置有時被稱為開槽器。

作為刻凹槽的方法，例如如專利文獻1所揭示般，一般是機械地剪切加工成不具有角部的半圓形狀的方法。但是，所述半圓形狀的凹槽的外緣的曲率一樣，在接合部中鋼帶的寬度變得最小，因此在接合部中產生最大的應力。

然而，由於近年來的冷軋鋼帶的薄壁化、高合金化，機械地剪切加工的部位有時會成為軋製時斷裂的主要原因，在專利文獻2及專利文獻3中，作為其應對，揭示了使用雷射切割的方法。 [現有技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開平05-076911號公報專利文獻2：日本專利特開2017-080803號公報專利文獻3：日本專利特開2017-080806號公報

[發明所欲解決之課題]

關於專利文獻2及專利文獻3的技術，即便在Si、Mn的含量多的矽鋼板或高張力鋼板等脆性材料、高合金材料的情況下，亦能夠在不產生接合部斷裂的情況下進行冷軋。但是，切割開始的位置及切割結束的位置需要由用戶設定，以進行切割作業。

本揭示是鑒於所述情形而成，其目的在於提供一種能夠將鋼帶彼此的接合部自動地切割的雷射切割方法、鋼帶的製造方法、雷射切割裝置及鋼帶的製造設備。 [解決課題之手段]

為了達成所述目的，無論先行鋼帶與後行鋼帶是相同寬度抑或是不同寬度，均需要確定先行鋼帶及後行鋼帶的寬度方向位置（端部位置），並確定基於雷射的適當的切割軌道，從而執行切割。發明者等人進行努力研究，結果針對鋼帶的接合部端部的切割，發現了達成良好的切割的切割方法。

（1）本揭示的一實施形態的雷射切割方法中，藉由雷射切割裝置在將先行鋼帶的後端與後行鋼帶的前端接合的接合部的附近進行切割，所述雷射切割方法包含：端部位置檢測步驟，對所述先行鋼帶及所述後行鋼帶的端部位置進行檢測；切割軌道決定步驟，基於所述端部位置來決定切割軌道；以及切割執行步驟，沿著所述切割軌道執行雷射切割，在所述切割軌道中，雷射的振盪開始位置設定於在鋼帶的寬度方向上較所述端部位置靠外側為第一規定距離處，所述雷射的振盪結束位置設定於在所述鋼帶的寬度方向上較所述端部位置靠外側為第二規定距離處，所述雷射的侵入角被設定為規定角度以下。

（2）作為本揭示的一實施形態，在（1）中，所述雷射的振盪開始位置及所述雷射的振盪結束位置設定於所述切割軌道上。

（3）作為本揭示的一實施形態，在（1）或（2）中，所述切割軌道被設定為圓弧狀或三角狀。

（4）作為本揭示的一實施形態，在（3）中在所述先行鋼帶與所述後行鋼帶的寬度之差超過規定寬度的情況下，所述切割軌道被設定為三角狀。

（5）作為本揭示的一實施形態，在（1）至（4）的任一項中，在所述切割執行步驟中，在所述切割軌道的一部分中，進行將所述雷射切割裝置的雷射頭相對於所述鋼帶的間隔距離保持為一定的仿形控制，所述仿形控制的開始位置設定於所述切割軌道上且為較所述端部位置靠內側為第三規定距離處，所述仿形控制的結束位置設定於所述切割軌道上且為較所述端部位置靠內側為第四規定距離處。

（6）作為本揭示的一實施形態，在（1）至（5）的任一項中，所述切割軌道決定步驟包含：切割軌道算出步驟，基於所述端部位置來算出所述切割軌道；位置偏移檢測步驟，對所述端部位置的位置偏移進行檢測；以及切割軌道補正步驟，基於檢測出的所述位置偏移對所述切割軌道進行補正。

（7）本揭示的一實施形態的鋼帶的製造方法中，藉由如（1）至（6）中任一項所述的雷射切割方法並利用雷射切割裝置在所述接合部的附近進行切割，從而製造鋼帶。

（8）本揭示的一實施形態的雷射切割裝置中，在將先行鋼帶的後端與後行鋼帶的前端接合的接合部的附近進行切割，所述雷射切割裝置包含：端部位置檢測部，對所述先行鋼帶及所述後行鋼帶的端部位置進行檢測；切割軌道決定部，基於所述端部位置來決定切割軌道；以及切割執行部，沿著所述切割軌道執行雷射切割，且由控制裝置控制，在所述切割軌道中，雷射的振盪開始位置設定於在鋼帶的寬度方向上較所述端部位置靠外側為第一規定距離處，所述雷射的振盪結束位置設定於在所述鋼帶的寬度方向上較所述端部位置靠外側為第二規定距離處，所述雷射的侵入角被設定為規定角度以下。

（9）本揭示的一實施形態的鋼帶的製造設備中，包括如（8）所述的雷射切割裝置，藉由所述雷射切割裝置在所述接合部的附近進行切割，從而製造鋼帶。 [發明的效果]

藉由本揭示，可提供能夠將鋼帶彼此的接合部自動地切割的雷射切割方法、鋼帶的製造方法、雷射切割裝置及鋼帶的製造設備。

對先行鋼帶與後行鋼帶的接合部（焊接部）進行雷射切割時需要決定切割軌道。在決定切割軌道的情況下，需要考慮雷射相對於鋼帶的端部的侵入角。此處，所謂端部，是鋼帶的板寬方向上的端部。在侵入角超過一定角度的情況下，在鋼帶端部產生應力分佈低的部位，由於產生此種部位，通板性降低，通板輥有可能損壞。另外，需要決定切割軌道，以避免特別是在鋼帶的端部處產生切割殘留。

以下，參照圖式對本揭示的實施形態的雷射切割方法、鋼帶的製造方法、雷射切割裝置及鋼帶的製造設備進行說明。

（第一實施形態）圖5是表示包含第一實施形態的雷射切割裝置4的鋼帶1的切割設備的結構例的圖。以下，鋼帶1的搬送方向亦被稱為行進方向。

如圖5所示，具有將先行鋼帶的後端與後行鋼帶的前端接合的接合部2的鋼帶1被搬入至鋼帶1的切割設備。鋼帶1的切割設備包括使用雷射在接合部2的附近進行切割的雷射切割裝置4。另外，鋼帶1的切割設備亦可包括對接合部2進行檢測的接合部檢測裝置。另外，鋼帶1的切割設備亦可包括對鋼帶1的端部進行檢測的端部檢測裝置。

在本實施形態中，鋼帶1的切割設備包括在前端安裝了雷射切割裝置4的機械手臂3。機械手臂3例如由電腦或切割設備操作盤等控制裝置9控制，執行刻凹槽等雷射切割。在本實施形態中，夾著鋼帶1在兩端側成對地設置有安裝於機械手臂3的雷射切割裝置4。但是，雷射切割裝置4可如本實施形態般為多個，亦可為一個。另外，在本實施形態中，機械手臂3為多軸。因此，可自由地對雷射切割裝置4的位置進行控制來設定無限制的切割軌道，例如可呈圓弧狀及三角狀進行雷射切割。此處，所謂三角狀的切割軌道，意指如三角形般的軌道，但為不包含三角形中的一邊而沿著兩邊的軌道。

控制裝置9包含：端部位置檢測部91，進行與端部位置檢測步驟相關的控制；切割軌道決定部92，進行與切割軌道決定步驟相關的控制；以及切割執行部93，進行與切割執行步驟相關的控制。關於端部位置檢測步驟、切割軌道決定步驟及切割執行步驟的詳情，將在後文敘述。另外，控制裝置9可具有軟體結構。即，當藉由控制裝置9的處理器讀入程式時，處理器可作為端部位置檢測部91、切割軌道決定部92及切割執行部93發揮功能。程式可儲存於能夠自控制裝置9進行存取的例如記憶體等儲存裝置中。

另外，接合部檢測裝置例如可設置於鋼帶1的上方（高度方向上的上側）。接合部檢測裝置對鋼帶1的表面上的凹凸等特徵進行檢測。接合部檢測裝置例如可為對鋼帶1的表面進行拍攝的照相機，但並不限定於特定的裝置。控制裝置9例如可基於來自接合部檢測裝置的圖像對接合部2進行判別，並掌握切割範圍，從而設定切割軌道。

另外，端部檢測裝置可設置於雷射切割裝置4的上游側及下游側。端部檢測裝置對夾著接合部2的先行鋼帶及後行鋼帶各自的端部（寬度方向上的端部的位置）進行檢測。端部檢測裝置例如可包含基於雷射的反射對位置進行檢測的雷射感測器等，但並不限定於特定的裝置。控制裝置9例如可基於來自端部檢測裝置的檢測訊號來掌握先行鋼帶及後行鋼帶各自的端部，從而設定切割軌道。

鋼帶1的切割設備例如可構成冷軋設備的一部分。冷軋設備除了包括所述鋼帶1的切割設備以外，亦至少包括對鋼帶1進行冷軋的冷軋機。冷軋機設置於鋼帶1的切割設備的下游側，對形成有凹槽的鋼帶1進行冷軋。另外，冷軋設備亦可構成製造鋼帶的設備的一部分。即，雷射切割裝置4可構成鋼帶的製造設備的一部分。另外，使用雷射切割裝置4執行的雷射切割方法可構成鋼帶的製造方法的一部分。鋼帶的製造設備例如可在較冷軋機更靠下游側更包括對鋼帶1進行切割的設備，以切出所期望的尺寸的鋼板。

此處，先前，由用戶決定切割開始的位置、切割結束的位置，在鋼帶1的內側決定切割的仿形控制的開始位置及結束位置。並且，自切割開始的位置至切割結束的位置為止，沿著切割軌道執行了雷射切割。在本實施形態的雷射切割方法中，可不依賴於用戶而如後述般算出並決定適當的切割開始的位置及切割結束的位置來作為切割軌道。因此，能夠實現接合部2的自動切割。

在本實施形態中，亦執行仿形控制。在仿形控制中，為了避免前端的異常探測，需要在鋼帶1的內側、即鋼帶1確實地存在的位置實施。例如，首先藉由機械手臂3進行雷射切割裝置4的高度對準，當到達仿形控制的開始位置時，藉由雷射切割裝置4的鋼帶探測的功能對鋼帶1進行檢測。基於檢測出鋼帶1的檢測訊號，並藉由將雷射切割裝置4所具有的前端部與鋼帶1的距離保持為一定的功能來決定高度。

藉由所述結構的鋼帶1的切割設備來執行本實施形態的雷射切割方法。雷射切割方法包含：端部位置檢測步驟，對先行鋼帶及後行鋼帶的端部位置進行檢測；切割軌道決定步驟，基於端部位置來決定切割軌道；以及切割執行步驟，沿著切割軌道執行雷射切割。另外，在切割軌道中，雷射的振盪開始位置、振盪結束位置設定於在鋼帶的寬度方向上分別較端部位置靠外側為第一規定距離、第二規定距離處，雷射的侵入角被設定為規定角度以下。以下，參照圖對各步驟的詳情進行說明。

圖1是例示先行鋼帶1A及後行鋼帶1B的接合部2附近及圓弧狀的切割軌道的平面圖。CL是生產線中心，表示搬送鋼帶1的生產線設備的寬度方向上的中央。CN是開槽器中心，表示開槽器的生產線行進方向（長邊方向）上的中央。ST是生產線中心與開槽器中心的交點即基準位置。以與生產線中心（CL）平行的方式示出y軸。另外，以與開槽器中心（CN）平行的方式示出x軸。鋼帶1的寬度方向上的其中一邊被稱為工作邊（WS），另一邊被稱為驅動邊（DS）。以下，WS或DS下標用於表示是工作邊側的參數抑或是驅動邊側的參數。

在端部位置檢測步驟中，針對先行鋼帶1A及後行鋼帶1B，分別對工作邊側的端部及驅動邊側的端部進行檢測。在圖1的例子中，對於先行鋼帶1A，自生產線中心（CL）至工作邊（WS）側的端部為止的距離為W _1WS，自生產線中心（CL）至驅動邊（DS）側的端部為止的距離為W _1DS。先行鋼帶1A的寬度是利用W _1WS+W _1DS進行計算。另外，對於後行鋼帶1B，自生產線中心（CL）至工作邊（WS）側的端部為止的距離為W _2WS，自生產線中心（CL）至驅動邊（DS）側的端部為止的距離為W _2DS。後行鋼帶1B的寬度是利用W _2WS+W _2DS進行計算。此處，在以下的說明中，對先行鋼帶1A的寬度與後行鋼帶1B的寬度進行比較，有時將寬度寬的一者稱為「寬寬度側」，將寬度窄的一者稱為「窄寬度側」。在圖1的例子中，後行鋼帶1B為寬寬度側，先行鋼帶1A為窄寬度側。

例如，如圖1所示，在切割軌道決定步驟中決定的切割軌道可為圓弧狀。切割軌道以虛線表示。在切割軌道為圓弧狀的情況下決定切割半徑。圖2是將圖1的切割軌道的部分放大後的局部放大圖。在切割軌道決定步驟中，基於寬寬度側的切割深度（H _WS，H _DS）來決定切割半徑（R _WS，R _DS）。此處，圖2中的R _WS _（ _DS _）的表述是將工作邊（WS）側的切割半徑（R _WS）與驅動邊（DS）側的切割半徑（R _DS）彙總而成者。另外，圖2的H _WS _（ _DS _）及θ _WS _（ _DS _）亦同樣如此，在以下的說明中，有時會使用該表述進行說明。

此處，切割半徑R _WS _（ _DS _）根據以下式（1）進行估算。設定必要的侵入角θ _WS _（ _DS _），並基於所設定的侵入角θ _WS _（ _DS _）來決定切割半徑R _WS _（ _DS _）。如圖2所示，侵入角θ _WS _（ _DS _）被決定為相對於寬寬度側的端部的邊的角度。

[數式1]

此處，侵入角（θ _WS，θ _DS）的單位為（°）。切割深度（H _WS，H _DS）及切割半徑（R _WS，R _DS）的單位例如為mm。根據發明者等人的實驗可知，藉由將侵入角θ _WS _（ _DS _）設為規定角度以下，可防止鋼帶1的通板性的降低，從而可防止通板輥的損壞。規定角度是防止切割部分的角部（端部）成為無張力，可賦予必要的張力的角度，作為實施例如後述般，作為一例而為40°。規定角度較佳為30°以下，以使切割後的鋼帶端的角部處的張力分佈可確保設定張力的一半左右。

另外，R _WS與R _DS無需為相同值。但是，當在鋼帶1的工作邊（WS）側與驅動邊（DS）側的切割範圍設置大的差時，通板性或軋製性有可能降低。因此，較佳為工作邊（WS）側與驅動邊（DS）側的切割範圍大致一致，因此，較佳為R _WS與R _DS為相同值。在將R _WS與R _DS設為相同值的情況下，以H _WS與H _DS中值較大的一者為基準來決定切割半徑，藉此可利用工作邊（WS）側與驅動邊（DS）側此兩者減小侵入角。此處，在圖1及圖2中，h表示窄寬度側的切割深度。另外，l表示自開槽器中心（CN）至接合部2為止的長邊方向上的距離。

切割軌道可被設定為圓弧狀或三角狀。在所述中設為圓弧狀的切割軌道，但以下對三角狀的切割軌道進行說明。

圓弧狀的切割軌道因可減小切割區域，且成為無角（帶有弧度）的形狀而較佳。但是，在先行鋼帶1A與後行鋼帶1B的寬度之差大的情況下，在圓弧狀的切割軌道上切割範圍變寬，切割時間變長，因此成品率有可能降低。因此，在先行鋼帶1A與後行鋼帶1B的寬度之差超過規定寬度的情況下，切割軌道較佳為設定為三角狀。原因在於，三角狀的切割軌道與圓弧狀的切割軌道相比，可進一步縮窄切割範圍，從而可縮短切割時間。規定寬度例如可基於刻凹槽作業中要求的切割範圍的大小的上限或切割時間的上限來決定。圖3是例示先行鋼帶1A及後行鋼帶1B的接合部2附近及三角狀的切割軌道的平面圖。圖3所示的符號與圖1相同。

進一步理想的是，在切割軌道決定步驟中，基於先行鋼帶1A與後行鋼帶1B的寬度之差與規定寬度的比較，自動地切換切割軌道的圓弧狀或三角狀。

在如上所述般決定了切割軌道後，在切割執行步驟中沿著決定後的切割軌道執行雷射切割。圖4是用於說明對先行鋼帶1A與後行鋼帶1B的接合部2進行雷射切割的流程的圖。在圖4中，切割軌道亦以虛線表示。如上所述，在切割軌道中，雷射的侵入角被設定為規定角度以下。

在執行雷射切割時，需要對鋼帶1設定開始進行切割動作的切割開始的位置（雷射的振盪開始位置）及結束切割動作的切割結束的位置（雷射的振盪結束位置）。雷射的振盪開始位置及雷射的振盪結束位置設定於切割軌道上。藉由將切割開始的位置及切割結束的位置例如設定於鋼帶1的端面，可使切割軌道的長度最小化，從而可縮短切割時間。但是，若產生鋼帶1的端面的測定誤差及雷射切割裝置4的動作誤差，則會產生切割殘留等切割不良。

因此，為了防止切割不良的產生，雷射的振盪開始位置設定於在鋼帶1的寬度方向上較端部位置靠外側為第一規定距離處。另外，雷射的振盪結束位置同樣地設定於在鋼帶1的寬度方向上較端部位置靠外側為第二規定距離處。第一規定距離及第二規定距離例如可基於雷射切割裝置4的動作制約（作為一例，至穩定動作為止所需的時間）等來設定。作為具體例，第一規定距離及第二規定距離可為1.0 mm～20.0 mm之間的值。第二規定距離可為與第一規定距離相同的值，亦可不同。

另外，在切割執行步驟中，在切割軌道的一部分中，進行將雷射切割裝置4的雷射頭相對於鋼帶1的間隔距離保持為一定的仿形控制。如上所述，在仿形控制中，例如為了防止雷射切割裝置4的前端與鋼帶1接觸、損傷，需要在鋼帶1的內側、即鋼帶1確實地存在的位置實施。因此，仿形控制的開始位置設定於切割軌道上且為較端部位置靠內側為第三規定距離處。另外，仿形控制的結束位置同樣地設定於切割軌道上且為較端部位置靠內側為第四規定距離處。第三規定距離及第四規定距離例如可基於雷射切割裝置4對鋼帶1進行檢測的精度或雷射切割裝置4的動作制約等來設定。作為具體例，第三規定距離及第四規定距離可為1.0 mm～10.0 mm之間的值。第四規定距離可為與第三規定距離相同的值，亦可不同。

此處，在鋼帶1的工作邊（WS）側與驅動邊（DS）側，無需使雷射的振盪開始位置或雷射的振盪結束位置一致。

在切割執行步驟中，雷射切割裝置4的雷射頭可按照將圖4的（1）～（4）連結的箭頭所示的順序移動。首先，雷射切割裝置4的前端部（雷射頭）在仿形控制開始位置（圖4的（1））的距鋼帶1的表面為上方數mm的位置運作。在執行仿形控制以確定仿形高度後，仿形控制暫時成為非執行，前端部的高度得到維持。在雷射切割裝置4的前端部的高度得到維持的狀態下，移動至雷射的振盪開始位置（圖4的（2）），進行雷射振盪並沿著切割軌道開始進行切割。當雷射切割裝置4的前端部到達仿形控制開始位置（圖4的（1））時，再次執行仿形控制，繼續進行沿著切割軌道的切割。當雷射切割裝置4的前端部到達仿形控制結束位置（圖4的（3））時，一邊將仿形控制設為非執行，一邊使其沿著切割軌道移動。當雷射切割裝置4的前端部到達雷射的振盪結束位置（圖4的（4））時，停止雷射振盪，切割完成。此處，在圖4的例子中，對切割軌道為圓弧狀的情況進行了說明，切割軌道為三角狀的情況亦同樣如此。

以下，基於實施例（實驗例）對本揭示內容的效果進行具體說明，但本揭示內容並不限定於該些實施例。

（實施例）使用母材厚度為2.0 mm、板寬為1200 mm的含有3.0重量%的Si的電磁鋼板用的坯料鋼板及母材厚度為2.0 mm、板寬為1000 mm的含有3.0重量%Si的電磁鋼板用的坯料鋼板，在表1所示的條件下進行了接合部2附近的雷射切割。此處，切割時間是將切割速度設為3 mpm的大致等速而進行切割時所需的時間。另外，單元張力比是以作用於鋼帶1的每單位面積的張力與所設定的每單位面積的張力（單元張力設定）的比（%）表示者。單元張力比是針對切割後的作用於切割部周邊的張力算出所述比的最小值（min）並進行評價。特別是，指標之一表示該最小單元張力比越小，鋼板的下垂穩定性、通板性越差。

[表1]

（表1）
編號	切割開始位置	切割結束位置	切割半徑（mm）	切割軌道	侵入角θ（°）	單元張力比（min）	切割殘留	切割時間（s）	備註
1	端部外側	端部外側	745	圓弧狀	30	41%	無	16.4	實施例
2	端部外側	端部外側	427	圓弧狀	40	38%	無	12.2	實施例
3	端部外側	端部外側	407	圓弧狀	41	30%	無	11.9	比較例
4	端部外側	端部外側	-	三角狀	30	44%	無	6.4	實施例
5	端部	端部	745	圓弧狀	30	41%	有	15.6	比較例
6	端部	端部	-	三角狀	30	44%	有	5.6	比較例
7	端部外側	端部外側	6600	圓弧狀	10	85%	無	48.7	實施例
8	端部外側	端部外側	1650	圓弧狀	20	62%	無	33.8	實施例
9	端部外側	端部外側	554	圓弧狀	35	39%	無	14	實施例
10	端部外側	端部外側	342	圓弧狀	45	25%	無	10.8	比較例

自表1的實施例所明確般，利用所述實施形態中說明的方法可將接合部2無切割殘留地切割。此處，在表1的備註中，將無切割殘留的編號3及編號10判定為比較例的理由在於，考慮到對基於侵入角θ的操作的影響而進行了綜合性的判定。即，原因在於，在侵入角θ超過40°的情況下，最小單元張力比為30%以下，容易產生輥損壞。

（第二實施形態）以下，對第二實施形態的雷射切割方法進行說明。執行雷射切割方法的鋼帶1的切割設備的結構中除雷射切割裝置4包括二維的檢測裝置外，與第一實施形態相同。為了避免重複說明，以下對與第一實施形態不同的結構及步驟進行說明。

第一實施形態的雷射切割方法如上所述，可適當地對接合部2進行切割。但是，在為鋼帶1相對於雷射切割裝置4斜行（相對於搬送方向傾斜）的狀態的情況下，檢測出的端部位置與進行雷射切割的區域中的端部位置有可能產生偏移。例如，在對端部位置進行檢測的端部檢測裝置設置於雷射切割裝置4的上游側及下游側的情況下，端部檢測裝置所檢測出的端部位置（圖6的S3及S1）與進行雷射切割的區域中的端部位置（圖6的P3及P1）在寬度方向上產生偏移。若此種位置偏移變大，則例如雷射切割裝置4的前端部有可能與鋼帶1接觸。因此，本實施形態的雷射切割方法在鋼帶1斜行的情況下，確定位置偏移的大小，並對切割軌道、雷射的振盪開始位置、仿形控制開始位置、仿形控制結束位置及雷射的振盪結束位置進行修正。

如上所述，在本實施形態中，雷射切割裝置4在前端部設置有二維的檢測裝置（例如能夠對相對於寬度方向上的位置的高度進行測量的二維雷射測距儀）。並且，在鋼帶1斜行的情況下，可基於二維的檢測裝置的檢測結果對在端部位置檢測步驟中檢測出的端部位置的正確性進行驗證。

在端部位置檢測步驟中檢測出的端部位置與進行雷射切割的區域中的端部位置存在偏移的情況下，使切割軌道沿寬度方向平行移動以對偏移進行補正。在圖6中，使包含P1、P2及P3的原始的切割軌道平行移動者對應於包含P2'的補正後的切割軌道。根據補正後的切割軌道，再次設定雷射的振盪開始位置、雷射的振盪結束位置等。此處，平行移動後的切割軌道可根據鋼帶1的形狀以板寬方向或搬送方向為軸旋轉。

此種補正處理藉由在切割軌道決定步驟中更包含以下步驟而執行。即，本實施形態的雷射切割方法的切割軌道決定步驟包含：切割軌道算出步驟，基於端部位置檢測步驟中的端部位置來算出切割軌道；位置偏移檢測步驟，對端部位置的位置偏移進行檢測；以及切割軌道補正步驟，基於檢測出的位置偏移對切割軌道進行補正。

如以上所述，所述實施形態的雷射切割方法、鋼帶的製造方法、雷射切割裝置及鋼帶的製造設備藉由所述結構及步驟，可不依賴於人工而自動地決定切割開始及切割結束的位置，從而能夠將鋼帶彼此的接合部2自動地切割。

應注意，基於諸圖式對本揭示的實施形態進行了說明，但只要是本領域的技術人員則容易基於本揭示進行各種變形或修正。例如，各結構部等所包含的功能等能夠以在邏輯上不矛盾的方式進行重新配置，並能夠將多個結構部等組合成一個或進行分割。本揭示的實施形態亦可作為由裝置所包括的處理器執行的程式或記錄了程式的儲存介質來實現。應理解，該些亦包含於本揭示的範圍內。

1:鋼帶 1A:先行鋼帶 1B:後行鋼帶 2:接合部（焊接部） 3:機械手臂 4:雷射切割裝置 9:控制裝置 91:端部位置檢測部 92:切割軌道決定部 93:切割執行部 CL:生產線中心 CN:開槽器中心 DS:驅動邊 h:窄寬度側的切割深度 H _DS、H _WS:寬寬度側的切割深度/切割深度 l:距離 P1、P2、P2'、P3、S1、S3:端部位置 R _DS、R _WS:切割半徑 ST:基準位置 W _1DS、W _2DS、W _1WS、W _2WS:距離 WS:工作邊 x、y:軸 θ _DS、θ _WS:侵入角

圖1是例示先行鋼帶及後行鋼帶的接合部附近及圓弧狀的切割軌道的平面圖。圖2是圖1的局部放大圖。圖3是例示先行鋼帶及後行鋼帶的接合部附近及三角狀的切割軌道的平面圖。圖4是用於說明如下流程，即在決定切割軌道後，對先行鋼帶與後行鋼帶的接合部進行雷射切割的流程的圖。圖5是表示包含本揭示的一實施形態的雷射切割裝置的、鋼帶的切割設備的結構例的圖。圖6是用於說明對切割軌道進行補正的流程的圖。

1:鋼帶

1A:先行鋼帶

1B:後行鋼帶

2:接合部(焊接部)

CL:生產線中心

CN:開槽器中心

DS:驅動邊

h:窄寬度側的切割深度

H_DS、H_WS:寬寬度側的切割深度/切割深度

l:距離

ST:基準位置

W_1DS、W_2DS、W_1WS、W_2WS:距離

WS:工作邊

x、y:軸

Claims

一種雷射切割方法，藉由雷射切割裝置在將先行鋼帶的後端與後行鋼帶的前端接合的接合部的附近進行切割，所述雷射切割方法包含：端部位置檢測步驟，對所述先行鋼帶及所述後行鋼帶的端部位置進行檢測；切割軌道決定步驟，基於所述端部位置來決定切割軌道；以及切割執行步驟，沿著所述切割軌道執行雷射切割，在所述切割軌道中，雷射的振盪開始位置設定於在鋼帶的寬度方向上較所述端部位置靠外側為第一規定距離處，所述雷射的振盪結束位置設定於在所述鋼帶的寬度方向上與所述振盪開始位置同一側中較所述端部位置靠外側為第二規定距離處，所述雷射的侵入角被設定為規定角度以下。
如請求項1所述的雷射切割方法，其中，所述雷射的振盪開始位置及所述雷射的振盪結束位置設定於所述切割軌道上。
如請求項1或2所述的雷射切割方法，其中，所述切割軌道被設定為圓弧狀或三角狀。
如請求項3所述的雷射切割方法，其中，在所述先行鋼帶與所述後行鋼帶的寬度之差超過規定寬度的情況下，所述切割軌道被設定為三角狀。
如請求項1或2所述的雷射切割方法，其中，在所述切割執行步驟中，在所述切割軌道的一部分中，進行將所述雷射切割裝置的雷射頭相對於所述鋼帶的間隔距離保持為一定的仿形控制，所述仿形控制的開始位置設定於所述切割軌道上且為較所述端部位置靠內側為第三規定距離處，所述仿形控制的結束位置設定於所述切割軌道上且為較所述端部位置靠內側為第四規定距離處。
如請求項1或2所述的雷射切割方法，其中，所述切割軌道決定步驟包含：切割軌道算出步驟，基於所述端部位置來算出所述切割軌道；位置偏移檢測步驟，對所述端部位置的位置偏移進行檢測；以及切割軌道補正步驟，基於檢測出的所述位置偏移對所述切割軌道進行補正。
一種鋼帶的製造方法，藉由如請求項1至6中任一項所述的雷射切割方法並利用雷射切割裝置在所述接合部的附近進行切割，從而製造鋼帶。
一種雷射切割裝置，在將先行鋼帶的後端與後行鋼帶的前端接合的接合部的附近進行切割，所述雷射切割裝置包含：端部位置檢測部，對所述先行鋼帶及所述後行鋼帶的端部位置進行檢測；切割軌道決定部，基於所述端部位置來決定切割軌道；以及切割執行部，沿著所述切割軌道執行雷射切割，且由控制裝置控制，在所述切割軌道中，雷射的振盪開始位置設定於在鋼帶的寬度方向上較所述端部位置靠外側為第一規定距離處，所述雷射的振盪結束位置設定於在所述鋼帶的寬度方向上與所述振盪開始位置同一側中較所述端部位置靠外側為第二規定距離處，所述雷射的侵入角被設定為規定角度以下。
一種鋼帶的製造設備，包括如請求項8所述的雷射切割裝置，藉由所述雷射切割裝置在所述接合部的附近進行切割，從而製造鋼帶。