JPH02211979A - 帯状金属板の接合装置 - 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〕 本発明は帯状金属板の接合装置に係り、特に、可撓性の
帯状金属板の端部同士を接合する為の帯状金属板の接合
装置に関する。

〔従来の技術〕

帯状金ｒＲ仮の接合方法には、帯状金属板同士を重ね合
わせて接合する方法又は突き合わせて接合する方法があ
る。第４図（ａ）は従来の重ね合わせ接合方法を示す斜
視図である。第４図（ａ）に示すように、帯状金属板７
０の端部と帯状金属板７２の端部とは重ね合わせられ、
接合面７３は両面接着テープで接着されるか、又は超音
波によって融着される（特開昭５９−２４５２６号公報
の第４図及び第６図）。

又、第４図（ｂ）は従来の帯状金属板の突き合わせ接合
方法を示す斜視図である。第４図（ｂ）に示すように、
帯状金属板ＴＯ，７２の端部同士は突き合わせられ、突
き合わせ接合部７５は片面接着テープ７６．７６によっ
て接合される（特開昭５９−２４５２６号公報の第２図
）。

しかしながら、第４図（ａ）に示すような従来の帯状金
属板の接合方法では、接合部に段差があるため、パスロ
ーラ等に円滑に接することが出来ない。又、平版印刷板
製造における感光層塗布工程において、塗布装置は帯状
金属板の接合部が通過する際に破損防止のために退避さ
せなければならない。また、塗布装置を退避させる必要
がない場合でも接合面７３は、塗布状態に悪影響を与え
品質不良を起こす。

又、この様な不具合の他に接合面７３が全面にわたって
接着されない場合が多いため、帯板の搬送中に接合面７
３がめくれる事がある。又、工程上、処理液を用いた帯
状金属板の表面処理工程が存在する場合、帯状金属板が
処理液中を通過する際、接合面７３の隙間の中に処理液
等の異物が入り込み、後工程での品質不良発生の原因と
なる。

又、第４図（ｂ）に示す突き合わせによる接合方法では
片面接着テープ７６．７６によって接合されるため、接
合部はテープ７６．７６による厚みの段差を生じる。こ
の段差は第４図（ａ）で示した重ね合わせ接合方法にお
ける不具合と同様な不具合を生じる。特に、この方法の
場合は、工程中をパスローラ等により搬送されている間
に、突き合わせ部のテープ７６．７６が突き合わせ部の
帯板の縁でけずられるため強度が弱くなり、切断し易い
という問題点がある。更に、このような接合帯状金属板
は、パスローラを通過する際に曲げ応力を受けるが、こ
の曲げ応力によって接合部に破断が生じ易くなる。特に
、０．１ｍｍ乃至０．２鮒等の薄い帯状板の場合や、接
合される双方の帯状板の厚みに大きな差がある場合には
顕著に起こる。

これらの不具合を解決すべく、帯状金属板同士を溶接接
合し、その溶接接合部を圧延して段差の解消を図る接合
方法また、溶接により接合部に生じる熱影響部に応力集
中が起こりにくいような加工を施す接合方法が開示され
ている。

この方法には、一般に自動アーク溶接が適用され、第５
図に示すように、電極８Ｇと帯状金属板１０．２２を非
接触状態で点弧（アーク発生）することが多い。即ち、
溶接トーチ８４内にＨｅ。

Ａｒ等の混合ガスを流入し、この混合ガスをトーチカッ
プ８５の開口部８５Ａから、シールドガスとして下方に
吹き出しながら電極８６と、バックパー８７との間のア
ーク電圧でアークを発生させる。次に、溶接トーチ８４
を、帯状金属板１０゜２２０接合予定部に沿って（第５
図上で矢印入方向に）移動させて帯状金属板１０．２２
を溶接接合する。この場合、電極８６と帯状金属板１Ｏ
１２２とが非接触状態でアークを発生させるので、アー
クを発生し易くする為に電極８６の先端は、第５図に示
すように、鋭鋒に形成されている。

〔発明が解決しようする問題点〕

しかしながら、電極８６の先端が鋭鋒状に形成されてい
ると、第５図に示すように、矢印入方向に移動した電極
８６が帯状金属板上に到達したとき、アーク長がＬから
Ｌ′に急減するので、アークが不安定になる。従って、
帯状金属板が十分に溶融されず十分な裏波溶接が出来ず
、溶接開始端の溶接接合部に溶融不良が発生したり、逆
に溶接開始直後に過大なアーク熱が加わり、溶は落ちる
ことによる穴あきが発生するという問題がある。

また、溶接終了端ではアーク長がＬ′からしに急増する
ので、アークが不安定になり溶接不良や穴あきが発生す
るという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、帯状
金属板同士の溶接接合部の溶接開始端や溶接終了端で溶
融不良や穴あき等が発生しない帯状金属板の接合装置を
提案することを目的としている。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明は前記目的を達成する為に、溶接装置で帯状金属
板の端部同士をＴＩＧ溶接接合し、圧延装置で溶接接合
部を圧延する帯状金属板の接合装置に於いて、溶接装置
の溶接トーチ先端に先細状の電極を設け、該電極の先端
に直径０．３ｍｍ以上の円形平坦面から成るアーク発生
面が形成されたことを特徴とする。

〔作用〕 本発明によれば、溶接トーチの電極に直径０゜３市以上
の平面が形成され、その平面からアークが発生するので
、溶接開始端や溶接終了端でアーク長が急変してもアー
クが不安定にならない。従って、帯状金属板の溶接接合
部を十分に裏波溶接することが出来るので、帯状金属板
同士の溶接接合部に溶融不良や穴あき等が発生すること
を防止出来る。

〔実施例〕

以下添付図面に従って本発明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図に示すようにＡ１合金の帯状金属板１０はロール
１２から巻戻されパスローラ１４に転送されて接合装置
１６に搬送される。接合装置１６のブリカット装置１８
は２組のカッタ刃２０．２０から構成されている。帯状
金属板１０の先端部１０Ａは、ブリカット装置１８によ
って切断され、Ａ１合金の帯状金属板２２の後端部２２
Ａと正確に突き合わせ又は微小量重ね合わせができるよ
うに形成される。

ブリカット装置１８の後段には溶接部［ｔ２４が設けら
れ、溶接装置２４はクランプ２６．２８と、溶接トーチ
３０とから構成されている。クランプ２６には帯状金属
板１０の先端部１０Ａが保持され、クランプ２８には帯
状金属板２２の後端８２２Ａが保持される。従って、先
端１ｉ’３１０Ａと後端部２２Ａとは、第２図に示すよ
うに、互いに突き合わされ、高周波パルスアーク溶接で
突き合わせ部を溶接する。即ち、溶接トーチ３０は第２
図に示す突き合わせ部のＡ位置から８位置の方向（矢印
Ｃ方向）に移動して帯状金属板端部１０Ａ、２２八を接
合溶接する。

本実施例の場合、溶接トーチ３０は６ｆｆ＋／分の速度
で帯状金属板の突き合わせ部に沿って移動し、また、溶
接電流は、先端Ｎ５１ＯＡと後端部２２Ａとを十分に溶
融させる熱量を供給することが出来るように設定されて
いる。

第３図（ａ）、（ｂ）は溶接トーチ３０に設けられてい
るタングステン電極３０Ａを示す。第３図（ａ）に示す
ように、タングステン電極３ＧＡは全体に直径ｙの略円
柱状に形成され、Ａ点から下端面Ｂ点までは直径ｙから
直径Ｘに漸減するように形成され、下端面Ｂは平坦面状
に形成されている。尚、東３図に示すθは先端角で６０
度以内、望ましくは４５〜２０度が良い。

帯状金属板同士を溶接接合する場合、タングステン電極
３０Ａを帯状金属板から離してアークを発生させ、アー
ク発生後タングステン電極３０Ａを帯状金属板の上方に
移動して帯状金属板を溶接接合する。この場合、第３図
（ａ）に示すように、タングステン電極が帯状金属板１
０．１２の溶接開始端の上方に到達すると、アーク長は
しからＬ′に急減するが、タングステン電極３０Ａの平
坦面Ｂの外周全体がアーク発生境界となるので、アーク
が不安定になりにくい。従って、溶接接合された帯状金
属板１０．２２の端部同士には溶接不良や穴あき等が発
生しない。また、タングステン電極が溶接終了端から離
れる時にも、アーク長はＬ′からしに急増するが上記と
同様にアークが不安定になりにくいので、溶接不良や穴
あき等が発生しない。

溶接装置２４の後段には圧延装置３２が設けられ、圧延
装置３２の圧延ローラ３４は帯状金属板端部１０Ａ、２
２八同士の溶接接合部の圧延を行う。このような圧延処
理によって、溶接接合部に生じた段差は押圧圧縮される
。この圧延処理により接合強度は高められる。これは溶
接によって低下した引張強度が圧延処理によって加工硬
化して回復すると同時に、応力集中を起こしにくい形状
に加工するためである。

前記実施例では帯状金属板１０と帯状金属板２２とを突
き合わせたが、これに限らず、微小重ね合わせてもよい
。尚、帯状金属板１０と帯状金属板２２とを微小重ね合
わせ接合した場合には、特に圧延処理が必要とされる。

次に本発明に係る帯状金属板の接合装置（タングステン
電極先端に直径０．３ｍｍ以上の平坦有）で接合した溶
接接合部と、鋭鋒状に形成した電極を使用して接合した
溶接接合部との比較試験の結果について説明する。

試験用サンプルｋｌ〜Ｎ１１Ｌ３０は、厚さ０．ｌＯ鮒
、幅９１５ｍ＋ａのＡ１合金の帯状金属板同士を１ａｍ
重ね合わせ、溶接スピード６ｆｆｌ／分で溶接接合し、
溶接後の溶接部を同一条件で圧延したものである。

サンプルＮα１〜１０はタングステン電極の先端角を３
０°に研摩した後、下端部に直径０．６ｍｓの平面を形
成した電極で接合した帯状金属板である。

サンプルｋｉｔ〜２０は先端角を３０゛に研摩した後下
端部に直径０．３ｍｔｉの平面を形成した電極で接合、
した帯状金属板である。

サンプルＮα２１〜３０は、先端角を３０°に研摩した
ままの電極で接合した帯状金属板である。

これらのサンプルＮα１〜Ｎ１１３０を溶接接合して圧
延前の外観を比較評価した。評価項目は、溶接開始端か
ら１０鰭後までの範囲と、溶接終了端から１０＋ｎ前ま
での範囲とでスス状汚れ発生、溶融不良発生、及び穴あ
き発生について比較した。比較方法は発生状態を発生割
合で評価した。その結果を第１表に示す。表中の２７１
０とは１０サンプル中２サンプルにスス状汚れ、溶融不
良、穴あき等が発生したことを示す。

第１表 第１表から明らかなように、本発明に係る帯状金属板の
接合装置で溶接接合したサンプル魔１〜ｌ０１ｌｈ１１
〜２０は、従来の鋭鋒状に形成された電極で溶接接合し
たサンプルＮａ２１〜３０１．４べて溶融不良発生率、
穴あき発生率が小さくなることがわかる。また、溶融不
良や穴あきのように接９合強度に影響を及ぼす不具合で
はないが、スス状汚れをなくして光沢式のある接合部を
得る為には、タングステン電極下端部の平坦面の径がφ
０゜３鵬のものよりφ０．６園のものの方が優れている
こともわかる。

尚、試験に使用した全てのサンプルの外観を圧延後観察
したが、溶融不良、穴あきの発生したサンプルについて
は、圧延後、溶融不良、穴あきは改善されていないこと
がわかった。

前記実施例では高周波パルスアーク溶接について説明し
たが、これに限らず、他のＴＩＧ溶接でも同様の効果を
得ることが出来る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る帯状金属板の接合装
置によれば、溶接トーチの電極にアーク発生用の直径０
．３龍以上の平面を形成したので、溶接接合部の溶接開
始端や溶接終了端でアーク長が急変しても、アークが不
安定にならない。従って、溶融不良、穴あき、及びスス
汚れの発生を防止することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る帯状金属板の接合装置の説明図、
第２図は本発明に係る帯状金属板の接合装置で帯状金Ｉ
ＩＩ板を溶接した状態を示す平面図、第３図（ａ）は本
発明に係る帯状金属板の接合装置に設けられている溶接
装置の電極を示す側面図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）
のＡ−Ａ矢視図、第４図（ａ）及び（ｂ）は従来の帯状
金属板の接合部の斜視図、第５図は従来の溶接装置の電
極と帯状金属板との位置関係を示す概略説明図である。 １０．２２・・・帯状金属板、　ＩＯＡ、２２Ａ・・・
先端部、　　１６・・・接合装置、　１８・・・プリカ
ット装置、　２４・・・溶接装置、　３０．８４・・・
溶接トーチ、　　３０Ａ、８６・・・タングステン電極
、　Ｂ・・・下端面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶接装置で帯状金属板の端部同士をＴＩＧ溶接接
   合し、圧延装置で溶接接合部を圧延する帯状金属板の接
   合装置に於いて、 溶接装置の溶接トーチ先端に先細状の電極を設け、該電
   極の先端に直径０．３ｍｍ以上の円形平坦面から成るア
   ーク発生面が形成されたことを特徴とする帯状金属板の
   接合装置。