JPH02299781A - ストリップ接続用シーム溶接方法及びその装置 - 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２枚の金属板（以下　ストリップという）を重
ね合わせて形成した重ね継手部をシーム溶接用電極輪（
以下　電極輪という）で挟圧し、次いで電極輪を走らせ
ながら、重ね継手部全長を加圧溶接するシーム溶接方法
及び装置に関し、とくに重ね継手部の溶接スタート位置
と溶接終了位置を正確に検出し、溶接電流の「入り」　
「切り」あるいは溶接電流の「強」　「弱」を適正に制
御するシーム溶接方法及び装置に関する。

（従来の技術） ストリップの重ね継手部の板巾端縁（エツジ）からシー
ム溶接の開始点と終了点を検出し、適正な溶接電流の「
入り」　「切り」動作を行う場合、たとえば第１図及び
第２図に示すような従来の検出方法が知られている。

すなわち、第１図の場合は、上下電極輪３．４と共に動
き得る光電スイッチ１５を、上下電極輪の加圧中心線ａ
−ａ上に備え、電極輪３．４が重ね継手部に乗り上げた
時、光電スイッチ１５が重ね継手の端縁Ｅを検出し、そ
の作動信号で溶接電流を流す。また電流を遮断するとき
は、電極輪が継手部終端から離れ、光電スイッチ１５が
射光を検出した時溶接電流の通電動作を遮断している。

一方、第２図に示す方法は、上下電極輪３．４の入側と
出側とに光電スイッチを配置し、入側の光電スイッチ１
６がＯＮしたとき溶接電流が入り、また出側の光電スイ
ッチ１７がＯＮしたときは溶接電流の通電動作を停止す
るものである。

（発明が解決しようとする課題） 前者の方法は、光電スイッチ１５を電極輪３．４の加圧
中心線ａ−ａ上に位置調節するのがむずかしく、通電の
入り切りのタイミングがしばしばズレることがあり、そ
れはスパーク発生やスパークによる電極早期損耗を来す
大きな要因の一つになっていた。

一方また、後者の方法は、電極輪３．４がストリップ継
手部に乗り上げる手前から早めに通電し、電極輪がスト
リップから完全に離れてから通電動作を停止しているた
め、溶接すべきストリップ間の板幅及び板厚が異なる場
合、電極輪がストリップに乗り上げる瞬間およびストリ
ップから離れる瞬間は電極加圧力が一定しない状態で大
電流が流れ、スパークを発生し、電極輪に大きな損傷を
与える。したがって、これを防ぐために光電スイッチＩ
６．１７の位置調整を試みるが、これまた前者と同様に
、センサの位置調節がむすかしく、依然としてスパーク
発生や未溶接部分の発生を防ぐことはできなかった。

（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ための糸口とし
て、次ぎのような技術的手段を講じである。

すなわち、ストリップの溶接すべき重ね継手部を、シー
ム溶接用電極輪を介して溶接する場合、シーム溶接用電
極輪が重ね継手部に乗り上げる過程中及びその乗り上げ
たシーム溶接電極輪が重ね継手部の端縁から離れる過程
中のシーム電極輪の変位または電極加圧力の変化を検出
し、その出力信号で溶接電流を制御するストリップ接続
用シーム溶接方法及びその装置を提供する。

（作用） そして、本発明によれば、電極輪が継手部の上に移る過
程中及び電極が継手部から離れる過程中の電極変位また
は電極輪の加圧力変化等を確認してから溶接電流をコン
トロールするので、重ね継手部の溶接スタート位置及び
溶接終了位置において加圧力が一定した状態で通電の入
り切りをコントロールすることができる。したがって、
従来に見られたようなスパークの発生や未溶接部の発生
を完全になくし、溶接中全長に良質の溶接部を形成する
ことがきる。

（実施例） 以下、本発明の方法を図面に基づいて説明する。

第３図Ａは重ね継手部に対するシーム溶接用電極輪の溶
接過程中における上下方向の変位量を表したものである
。

電極輪の変位はこの図の電極中心点イ、口、への推移か
ら明らかなように、イの位置から電極輪３が回転し次第
に重ね継手部の端縁に乗り移る過程で口の位置に変わり
、電極輪３が継手部Ｗに完全に乗り上げたとき、ハの位
置で変位量は最大値に推移する。

第３図Ｂは第３図Ａに示す電極輪の溶接過程中における
動作に対応した電極変位量の推移を表したグラフである
。

したがって、この図から判るように、電極輪３が重ね継
手部に乗り移る過程中の■での電極変位と、電極輪が重
ね継手部から離れる過程中の■での電極輪の変化で溶接
電流の入り切りを動作することになる。

第３図Ｃは、第３図Ａに示す電極輪の溶接過程中におけ
る移動に対応した電極加圧力の変化を表したグラフであ
る。

電極加圧力は電極輪３が通常の加圧状態から電極が重ね
継手部Ｗの端縁Ｅに乗り移る時に圧力が極端に下がり、
次第に電極が継手部に乗りかかる過程においては圧力が
上方に移り、次いで電極輪３が継手部の上に完全に乗り
上げたときに加圧力は一定状態に高くなる。

そして、この状態で電極輪が継手部の上を走りながら溶
接終端に達し、ここから下に移るとき加圧力は再び下が
り始め、完全に継手部の端縁から離れたとき再び加圧力
が立ち上がる方向に変化する。

したがって、電極輪が重ね継手部に乗り移る区間■での
電極加圧力の変化と電極輪が重ね継手部から離れる区間
■での電極加圧力変化とを検出し溶接電流の入り切りを
行うことになる。

次ぎに、第４図Ａは、板厚と板幅が異なるストリップ同
志の溶接方法の実施例であり、第４図Ｂは第４図Ａに示
す電極輪の溶接過程中における動作に対応した電極変位
量の推移を表したグラフである。

このように条件の異なるストリップを溶接する場合でも
、前記の実施例のようにここでは２段目の区間■と■で
の電極変位を確認して通電の入り切りを制御することが
できる。

なお、本発明は溶接電流の「入り」、「切り」に限らず
、電極輪が重ね継手部に乗り移る区間及び重ね継手部か
ら離れる区間では溶接電流を弱くしたり、また電極輪が
継手部に乗り上げ完全に加圧力がかかった状態では溶接
電流をつよくするといった方法で、溶接電流の「強」、
「弱」をコントロールしてもよい。

次ぎに第５図は本発明の方法を実施するためのシーム溶
接装置の実施例である。

１は上フレームで、図を省略したが溶接ラインを横切る
方向にガイドレールの上を駆動シリンダで往復移動する
Ｃフレームに支持されていて、昇降シリンダ２によって
上下方向に可動するものである。

３は上部電極輪、４は下部電極輪を示す。５は上部電極
輪３を支軸６を中心に回転可能に支持するアームで、そ
のアームの一端は上フレーム１の下面に固着されたブラ
ケット７に回動自在に軸支され、他端は上フレームの上
に支持された加圧シリンダ８のロッド９側に支持された
ものである。

ＩＯは下部電極輪４を支軸１１を中心に回転可能に支持
するアームで、そのアームの一端は下フレーム１２の上
面に固着されたブラケット１３に回動自在に軸支され、
他端は電極輪の加圧中心線ａ−ａと同一線上において電
極加圧力を測定するセンサ１３、すなわちロードセル１
３が当接されている。また上部電極輪３を支持するアー
ム５と上部フレーム１との間には上部電極輪３の変位量
を検出するセンサ１４、すなわちポテンショメータ１４
が取りつけられている。

上記センサ１４は、上記のように電極系の可動部に設け
ても、また電極輪に直接取りつけてもよい。

また、他の実施例として加圧シリンダ８のピストンロフ
ト９を両ロンド９′として図のように上記センサ１４’
をロンド９′に取りつけることにより、電極輪の変位を
加圧系の可動部から直接測定することもできる。

以上の構成において第６図のフローチャートを参照して
動作を説明する。

なお、第６図は第３図に示すように通電入りとなる電極
輪変位量をＡα、電極輪加圧力をＢαとし、通電切りと
なる電極輪変位量をＡβ、電極輪加圧力をＢβとした基
準値を決定した場合の動作フローを示す。

溶接ラインを搬送されてきたストリップの端部同志をク
ランプ位置でシャー切断した後、切断端部を重ね合わせ
て重ね継手部Ｗを形成する。そして、上下電極輪３．４
が図のように横からライン上に前進し、その間、電極間
に加圧力と回転駆動がかかり、重ね継手部Ｗの端縁Ｅか
ら電極輪が次第に乗り上げ移動して行く。この過程中に
、電極輪３の変位または電極輪４の加圧力変化をポテン
ショメータ１４またはロードセル１３等のセンサが検出
し、そのセンサからの検出信号を、デジタル信号Ａｘま
たはＢｘに逐次変換させる。さらに、電極輪が重ね継手
部に乗り上げる前のデータＡ１、Ｂｌを“イ”の点にて
サンプルホールドする。

以上のデータよりＡｘ−Ａ、又はＢｘ−Ｂ、の値と通電
入りとなる電極輪変位量Ａα又は加圧力変化ＪｉＢαを
絶えず比較する。Ａｘ−Ａ、≧Ａα又はＢｘ−Ｂ、≧Ｂ
αが成立すると通電通開始信号が制御装置に発せられコ
ンタクタを経て電極間に溶接電流を通電し溶接をスター
トする。

そして、電極輪３．４が重ね継手部を溶接し、一定時間
後“ハ゛の点、電極輪が重ね継手部上の電極輪３の変位
または電極輪４の加圧力変化を再びボテンシジメータ１
４またはロードセル１３等のセンサが検出し、そのセン
サからの出力信号をデジタル信号Ａ、　、Ｉ３．に変換
し、サンプルホールドする。そして電極輪が継手部の終
端まで移行し、ここから離れるとき、Ａ２−ＡＸ、又は
Ｂ！　−ＢＸの値と通電切りとなる電極輪変位量Ａβ、
電極輪加圧力変化量Ｂβを比較し、Ａ、−Ａｘ≧Ａβ又
はＢ、−Ｂｘ≧Ｂβが成立すると、通電停止信号が制御
装置に発さられコンタクタの通電動作を停止し、重ね継
手部会長のシーム溶接を完了する。

溶接を完了した後、クランプ及び上下電極輪３．４が開
放し、ストリップが通板し、電極輪３．４が元の状態に
復帰し、次ぎの動作に備える。

（発明の効果） 以上、説明したように、本発明の方法によれば、電極輪
が継手部の上に乗り移る過程中の上下方向への変位また
は電極輪の加圧力の変化等を確認して溶接電流をコント
ロールするから、重ね継手部の溶接スタート位置及び溶
接終了位置においても一定した状態でタイミングよく通
電の入り切りをコントロールすることができる。したが
って、従来に見られたようなスパークの発生や未溶接部
の発生あるいはスパークによる電極損傷等を完全になく
し、溶接中全長に良質の溶接部を形成することがきる。

また、本発明装置によれば、上記の検出器を電極系の可
動部または加圧系の可動部のいずれか一方に取りつける
だけで、精度よく真の加圧状態が検出でき溶接電流の入
り切り精度が向上し、しかも構造も簡単で既存の装置に
も安価に取りつけられるなどの優れた効果を享受する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のシーム溶接方法における板端検出の一例
を示す概略図。第２図は従来のシーム溶接方法における
他の板端検出を示す概略図。第３図Ａは重ね継手部に対
するシーム溶接用電極輪の溶接過程中における上下方向
の変位量を表した説明図。第３図Ｂは第３囚人に示す電
極輪の溶接過程中における動作に対応した電極変位量の
推移を表したグラフ。第３図Ｃは、第３図Ａに示す電極
輪の溶接過程中における移動に対応した電極加圧力の変
化を表したグラフ。第４図Ａは、板厚と板幅が異なるス
トリップ同志の溶接方法の実施例であり、第４図Ｂは第
４図Ａに示す電極輪の溶接過程中における動作に対応し
た電極変位量の推移を表したグラフ。第５図は本発明の
方法を実施するためのシーム溶接装置の実施例を示す概
略正面図。 第６図は本発明装置の動作フローを示すフローチャート
。 〔符号の説明〕 ３．４・・・シーム溶接用電極輪 １３．１４・・・センサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ストリップの溶接すべき重ね継手部を、シーム溶接
   用電極輪を介して溶接する場合、シーム溶接用電極輪が
   重ね継手部に乗り上げる過程中及びその乗り上げたシー
   ム溶接電極輪が重ね継手部から離れる過程中のシーム電
   極輪の変位または電極加圧力の変化を確認して溶接電流
   を制御するようにしたストリップ接続用シーム溶接方法
   。 ２、溶接すべき重ね継手部をシーム溶接用電極輪で挟圧
   し、前記電極輪を回転しながら、これに加圧力と溶接電
   流を与えて重ね継手部全長をシーム溶接する装置であっ
   て、前記溶接過程中に、前記電極輪の変位又は電極加圧
   力の変化を検出して出力信号を発するセンサを、前記電
   極輪または電極系もしくは加圧系の可動部に設けたこと
   を特徴とするストリップ接続用シーム溶接装置。