JPH01271075A - 金属ストリップ溶接方法及び装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は先行ストリップの後端と後行ストリップの先端
を接続する溶接方法及び装置に関し、さらに限定して言
えば、薄板金属ストリップの重ね部を溶接時のシワの発
生を押さえながら溶接する金属ストリップ溶接方法及び
装置に関する。

（従来の技術） 製鋼所の酸洗うインや焼鈍ライン等のプロセスラインで
は金属ストリップを溶接するのに、普通、フラッシュ溶
接やシーム溶接のほか、アーク溶接やレーザ溶接が使用
されている。

従来一般に金属ストリップのシーム溶接には、マツシュ
・シーム溶接法が知られている。

これは重ね板を上、下電極輪で挟圧し、溶接と同時に押
し潰しながら溶接していくもので、一般には、ストリッ
プ走行ライン上で先行ストリップの後端と後行ストリッ
プの先端とを、相対する入側クランプ装置と出側クラン
プ装置とでクランプ保持し、クランプ保持したストリッ
プ端部をシャー装置で切断した後、前記クランプ装置の
移動により両端部を必要量重ね合わせ、その重ね合わせ
た接触部を端から上部電極輪と下部電極輪とで挟み強大
な加圧力と大電流を与えて、昇温軟化した金属部を電極
輪で平らに潰しながら溶接を進行する。

（発明が解決しようとする課題） 従来のマンシュシーム溶接の場合は、一般にストリップ
端部の重ね代は電極幅より小さく、しかもその重ね代を
充分に圧潰することができ、溶接速度が早いところが特
長として挙げられる。

しかしながら、この溶接方法は、薄板を溶接する場合に
、充分な潰し代を形成するために充分な加圧力を与える
と、電極輪の移動速度と電極輪の回転周速度に差が生じ
た場合に、クランプ固定したストリップ端部を電極輪が
引張る現象が生じ、その結果、溶接部全長にわたって断
面波状の細かいシワができる。

したがって、薄板の溶接にあっては、如何にしてシワの
発生をなくして充分な潰し代を形成するかが大きな課題
として残されていた。

（課題を解決するための手段） そこで、本発明は上記の問題を解決する溶接方法及び装
置を提供するもので、その技術的手段は、走行ライン上
に配置された入側クランプ装置と出側クランプ装置とで
、先行ストリップの後端と後行ストリップの先端をそれ
ぞれクランプ保持し、そのクランプ保持した両ストリッ
プの端部をシャー装置を介して切断し、かつその切断し
た端部を重ね合わせた後、その接触部を昇温軟化し接合
する金属ストリップ熔接方法において、前記両クランプ
装置のいずれか一方のクランプパッドを接合部に押し当
てバフキングした状態で溶接を行うようにした方法にあ
る。

そして、上記の方法を実施するために、先行ストリップ
と後行ストリップとを相対向する位置でクランプする入
側クランプ装置及び出側クランプ装置と、前記両クラン
プ装置の間に保持された両ストリップの端部を、ストリ
ップ走行ラインを横切る方向に上刃と下刃を前進させて
切断するシャー装置と、前記シャー装置により切断され
た端部を必要量重ね合わせる手段と、この重ね合わせた
接触部を昇温軟化し溶接を進行する上部電極輪及び下部
電極輪とを有するシーム溶接機において、前記いずれか
一方のクランプ装置に、本来のクランプ機能のほかに電
極輪によってバンクアップされるバンクバー機能を兼ね
備えた溶接装置を提供する。

（作　用） そして、本発明によれば、金属ストリップ溶接装置の入
側及び出側の何れか一方のクランプ装置のクランプパッ
ドを、バックバーに兼ねて両ストリップ端部の接触部に
押し当てバッキングした状態で溶接を行うようにしたこ
とにより、薄板のマツシュ・シーム溶接において電極輪
の移動速度と回転周速度に差が生じた場合でもバックバ
ーを介して溶接部へ均一に両電極間の大きな加圧力を与
えることができるため、電極輪により腰の弱い薄板ワー
クを引張ることがなく、シワや歪等の変形を防ぐことが
できる。またクランプパッドの材質及び長さを変えるだ
けで既存のクランプ装置にも簡単に付は替えることがで
る。また、クランプパッドの出し代を、ストリップ切断
時は通常のクランプパッドの出し代と同等の位置まで後
退させておき、ストリップ切断後は両ストリップの重ね
代を充分にバッキングできる位置まで前進させることも
できるので、シーム溶接のほかにレーザ溶接あるいはア
ーク溶接等にも使用でき、しがもストリップ板厚に応じ
た溶接条件設定が容易になる。

（実施例） 以下、本発明の溶接方法を実施するための装置に関し、
その実施例を図面を参照し説明する。

なお、第１図は回転式ロータリシャー装置を内蔵したマ
ツシュ・シーム溶接機と、ストリップ走行ライン上に配
置された入側クランプ装置及び出側クランプ装置とから
なる金属ストリップ装置の全体構造を示す概略側面図で
ある。また第２図はその概略正面図である。　第３図は
、クランプ機能とバックバー機能を備えた下クランプパ
ッドを入側クランプ装置に固定した場合の実施例を示す
要部正面図であり、また第４図は、下クランプパッドの
出し代を任意に調整できるようにした入側クランプ装置
の実施例を示す要部正面図である。

１は先行ストリップ、２は後行ストリップを示す。

矢印はストリップ走行ラインの進行方向を示す。

３は入側クランプ装置、４は出側クランプ装置である。

５はＣフレームの溶接機本体に相当する移動台である。

この移動台５はレール６の上をガイドされストリップ走
行ラインに対し直角方向からシリンダ７等の駆動源で前
進したり後退する。８は上部電極輪で、この電極は移動
台５の上部アーム１１の先端に回転軸Ｐを介して回動自
在に支持されたフレーム１０の下側に支持され、上部ア
ーム１１の先端にマウントされたシリンダ１２によって
前記フレーム１０と共に上下動する。そしてフレーム１
０にマウントされた加圧シリンダ１３によって溶接に必
要な強大な電極加圧力が与えられる。

９は上部電極輪８に対応する下部電極輪で、移動台５の
下部アーム１４に上下調整可能なように固定されている
。

１５は金属ストリップ１．２の端部を切断する回転式ロ
ータリシャー装置である。このシャー装置は、移動台５
の下部アーム１４の先端に有する垂直フレーム１６をシ
ャーフレーム１７がシリンダ２７で垂直方向に移動し得
るように装備され、そしてこのシャーフレーム１７には
ロータリシャータイプの２枚回転刃を有する上刃１８と
これに対応する２枚回転刃を有する下刃１９が備えであ
る。

なお、シャー装置はギロチンシャータイプでもよい。

２０は圧下ロールで溶接部の板厚を最終的に一定厚みま
で押し潰すもので、必要に応じて装備できるようになっ
ている。

入側クランプ装置３と出側クランプ装置４はストリップ
走行ライン上で相対向する位置に配置されていて、入側
及び出側の各クランプベース２１及び２２の上部にマウ
ントされたクランプ台２３．２４の両側に、縦フレーム
２５．２６及び４０．４１が固定され、各縦フレームの
間に横フレーム２８及び２９がそれぞれ固定されている
。そして入側と出側の各横フレーム２８及び２９には、
クランプシリンダ３２．３３がそれぞれ固定されていて
、このクランプシリンダ３２．３３のピストンロッド３
４．３５の先端には、入側及び出側の上クランプビーム
３６．３７がそれぞれ両側をガイドされた状態で上下動
し得るように支持されている。

入側及び出側の各上クランプビーム３６．３７にそれぞ
れ対応する下クランプビーム３８及び３９は、各クラン
プ台２３及び２４にそれぞれ固定されている。

以下、クランプ装置の詳細部分は第３図及び第４図に示
すように、入側及び出側の各上クランプビーム３６．３
７の下面には、金属ストリップ１．２の上面と対面する
上クランプパッド４２及び４３がそれぞれ固着されてい
る。

また一方の、各下クランプビーム３８．３９の上面には
、上クランプパッド４２．４３と対応する金属ストリッ
プ１．２の下面と接する下クランプパッド４４及び４５
がそれぞれ固着されている。

第３図に示す入側の下クランプパフρ４４は、導電部材
から作られていて、両ストリップ端部の重ね部の下側を
平坦に押し当てることができるように、パッド先端が（
第５ｂ図に示すように）下刃１９の側面と干渉しない程
度に他のクランプパッド先端よりも長く構成されている
。

第４図に示す入側クランプ装置３の下クランプパッド４
４は下クラシブビーム３８に固定されたシリンダ４６で
前後方向にシフト可能になっていて、クランプパッド先
端の出し代を調整できるように構成しである。こうする
ことによって、たとえばストリップ切断時は通常、他の
上クランプパッド４２の出し代寸法（ｅ）と一致した距
離まで後退させておき、ストリップ切断後は両ストリッ
プの重ね代を充分にバッキングし得る位置までその出し
代を延ばすことができる。したがってシーム溶接のほか
にレーザ溶接あるいはアーク溶接等のバックバーとして
も充分使用できる。

なお、この実施例では入側クランプ装置の下クランプパ
ッド４４をバックバーに併用した場合を説明したが、た
とえば上部電極輪８または下部電極輪９の加圧方向など
を考慮すれば、目的に応じて入側又は出側のいずれかの
上または下のクランプパッドをバックバーに使用するこ
とも可能である。

次に本発明の作用動作を第５ａ図〜第５ｄ図に基づいて
説明する。

まず、ロータリシャー装置１５は原位置Ａ−Ａに待機し
ている。

この状態で先行ストリップ１と後行ストリップ２とがス
トリップ走行ライン上に送給されてくると、両ストリッ
プの端部は入側クランプ装置３と出側クランプ装置４に
よってそれぞれクランプ保持される（第５ａ図参照）。

次に移動台５がシリンダ７によってストリップ走行ライ
ンを横切る方向に移動を開始する。クランプ保持された
両ストリップの端部は上刃１８と下刃１９によって切断
される。なお、この場合、入側クランプ装置３の下クラ
ンプパッド４４の前面に下刃１９が入り込み、先行スト
リップ１の端部は下クランプパッド４４の長さと同等の
位置で切断される（第５ｂ図参照）。

切断が完了すると、入側クランプ装置３が前進して先行
、後行両ストリップの切断部を板幅全長にわたってわず
かに重ね合わせる（第５Ｃ図参照）。

かくして、移動台５が前進して前記重ね合わせ部を上下
電極輪８．９で押し潰しながら溶接を開始する。この場
合、バックバー４４は下部電極輪９によりバックアップ
され、上部電極輪８を加圧し、大電流を流すことにより
溶接を行う（第５ｄ図参照）。

溶接が完了すると、両クランプ装置３．４は開放し、ス
トリップを通板する。そして、再びシャー装置１５がス
トリップクランプラインまで上昇し、次の操作に備える
。

なお、上記の実施例では本発明を回転式ロータリシャー
装置を装備したマツシュ・シーム溶接に応用した一例を
説明したが、本発明の本質はこれに限定されるものでな
く、たとえばアーク溶接やレーザ溶接等にも種々の応用
が可能である。

（発明の効果） 以上、本発明の方法によれば、金属ストリップ溶接装置
の入側及び出側の何れか一方のクランプ装置のクランプ
パッドを、本来のクランプ機能のほかに両ストリップ端
部の重ね部に押し当ててバックバーとしての機能を兼用
したことにより、薄板金属ストリップのマツシュ・シー
ム溶接において電極輪の回転周速度と移動速度に差が生
じてもバンクバーを介して両電極間の強大な加圧力を溶
接部へ均一に与えることができるため、シワや歪等の変
形を防ぐことができる。また本発明の装置によれば、下
クランプパッドの材質と長さを変えるだけであるから、
構造が簡単で既存のクランプ装置にも付は替え改造が簡
単にできるほか、下クランプパッドの長さを自動的に調
節することもできるから、両ストリップの重ね代を充分
にバッキングした状態で溶接を遂行でき、しかもストリ
ップ板厚に応じた溶接条件設定が容易になる、など幾多
の優れた効果を享受する。

【図面の簡単な説明】

第１図はマツシュ・シーム溶接機を内蔵した金属ストリ
ップ溶接装置の基本構成例を示す概略側面図。第２図は
同じく概略正面図。第３図は本発明の方法を実施するた
めのクランプ装置の要部構成例を示す概略正面図、第４
図は本発明装置の他の実施例を示す概略正面図。第５ａ
図〜第５ｄ図は本発明の動作説明図。 （符号の説明）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、走行ライン上に配置された入側クランプ装置と出側
   クランプ装置とで、先行ストリップの後端と後行ストリ
   ップの先端をそれぞれクランプ保持し、そのクランプ保
   持した両ストリップの端部をシャー装置を介して切断し
   、かつその切断した端部を重ね合わせた後、その接触部
   を昇温軟化し接合する金属ストリップ溶接方法において
   、前記両クランプ装置のいずれか一方のクランプパッド
   を接触部に押し当てバッキングした状態で溶接を行うよ
   うにした金属ストリップ溶接方法。 ２、先行ストリップと後行ストリップとを相対向する位
   置でクランプする入側クランプ装置及び出側クランプ装
   置と、前記両クランプ装置の間に保持された両ストリッ
   プの端部を、ストリップ走行ラインを横切る方向に上刃
   と下刃を前進させて切断するシャー装置と、前記シャー
   装置により切断された両ストリップの端部を必要量重ね
   合わせる手段と、この重ね合わせた接触部を昇温軟化し
   溶接を進行する上部電極輪及び下部電極輪とを有するシ
   ーム溶接機において、前記いずれか一方のクランプ装置
   に、本来のクランプ機能のほかに電極輪によってバック
   アップされるバックバー機能を兼ね備えたことを特徴と
   する金属ストリップ溶接装置。