JPH0679784B2 - 薄鋼板の溶接方法 - Google Patents
薄鋼板の溶接方法Info
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- JPH0679784B2 JPH0679784B2 JP1129487A JP12948789A JPH0679784B2 JP H0679784 B2 JPH0679784 B2 JP H0679784B2 JP 1129487 A JP1129487 A JP 1129487A JP 12948789 A JP12948789 A JP 12948789A JP H0679784 B2 JPH0679784 B2 JP H0679784B2
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- Japan
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- welding
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、薄鋼板の溶接特にフラッシュバット溶接する
方法に関する。
方法に関する。
自動車用、家電用などの薄鋼板はコイルにされた鋼板を
冷間圧延して作られ、その際、鋼板の尾端と次のコイル
の鋼板先端とをフラッシュバット溶接して連続酸洗，圧
延する方法がとられている。本発明はこの種の溶接に適
当な溶接方法に係るものである。
冷間圧延して作られ、その際、鋼板の尾端と次のコイル
の鋼板先端とをフラッシュバット溶接して連続酸洗，圧
延する方法がとられている。本発明はこの種の溶接に適
当な溶接方法に係るものである。
第５図にこの種の被溶接物のフラッシュバット溶接の概
要を示す。10A,10Bは溶接すべき鋼板、11,12は鋼板10A
の尾端および鋼板10Bの先端を上下から挟持するダイ
（電極）である。13は固定台側のダイホルダ、14は移動
台側のダイホルダである。15,16はクランプシリンダ
で、上部のダイホルダ13,14を昇降し、ダイ（電極）11,
12による鋼板10A,10Bの挟持、通電、その解除を行な
う。17はゲージバー、19はカウンタウエイト、18はゲー
ジバー昇降用のシリンダである。また20は移動台の移動
用シリンダ、24,25はトランス、26は電圧調整器であ
る。
要を示す。10A,10Bは溶接すべき鋼板、11,12は鋼板10A
の尾端および鋼板10Bの先端を上下から挟持するダイ
（電極）である。13は固定台側のダイホルダ、14は移動
台側のダイホルダである。15,16はクランプシリンダ
で、上部のダイホルダ13,14を昇降し、ダイ（電極）11,
12による鋼板10A,10Bの挟持、通電、その解除を行な
う。17はゲージバー、19はカウンタウエイト、18はゲー
ジバー昇降用のシリンダである。また20は移動台の移動
用シリンダ、24,25はトランス、26は電圧調整器であ
る。
シリンダ18によりゲージバー17を下げ、ゲージバックシ
リンダ22により移動台を前進させゲージバーを移動台2
1、固定台23の間に挟持する。
リンダ22により移動台を前進させゲージバーを移動台2
1、固定台23の間に挟持する。
鋼板10Aの尾端が図示位置へ来ると（この先にはルーパ
がある）、尾端をゲージバー17に押し付けながらシリン
ダ15により上部ダイホルダを下げて電極11により該尾端
を挟持する。続いて、次のコイルの鋼板先端を図示位置
へ送り、先端をゲージバー17に押し付けながらシリンダ
16により上部ダイホルダを下げて電極12により該先端を
挟持する。その後、ゲージバックシリンダ22により移動
台を若干後退させ、シリンダ18によりゲージバー17を引
上げ、再びゲージバックシリンダ22により移動台を前進
させ、鋼板10A,10Bの間隔を上記ゲージバーの厚みに戻
す。
がある）、尾端をゲージバー17に押し付けながらシリン
ダ15により上部ダイホルダを下げて電極11により該尾端
を挟持する。続いて、次のコイルの鋼板先端を図示位置
へ送り、先端をゲージバー17に押し付けながらシリンダ
16により上部ダイホルダを下げて電極12により該先端を
挟持する。その後、ゲージバックシリンダ22により移動
台を若干後退させ、シリンダ18によりゲージバー17を引
上げ、再びゲージバックシリンダ22により移動台を前進
させ、鋼板10A,10Bの間隔を上記ゲージバーの厚みに戻
す。
これで鋼板の設定が終了し、次は電源AC、オートトラン
ス24、溶接トランス25の経路で電極11,12間に電圧を加
え、フラッシュ工程を行ない、続いてアップセット工程
を行なって鋼板10A,10Bをフラッシュバット溶接する。
溶接終了で上部ダイホルダを上昇させ、電極による鋼板
挟持を解いて、鋼板10A,10Bを移動開始させる。
ス24、溶接トランス25の経路で電極11,12間に電圧を加
え、フラッシュ工程を行ない、続いてアップセット工程
を行なって鋼板10A,10Bをフラッシュバット溶接する。
溶接終了で上部ダイホルダを上昇させ、電極による鋼板
挟持を解いて、鋼板10A,10Bを移動開始させる。
フラッシュバット溶接では、フラッシュ工程でフラッシ
ュが維持されるように鋼板10Bを送り、またアップセッ
ト工程で急速送りをかけて鋼板10Bを鋼板10Aへ溶着させ
る。
ュが維持されるように鋼板10Bを送り、またアップセッ
ト工程で急速送りをかけて鋼板10Bを鋼板10Aへ溶着させ
る。
この送りの速度には第７図（ａ）に示す等加速方式が一
般的である。この図の縦軸は移動台従って鋼板の変位
量、横軸は時間であって、アップセットUSでは変位は急
激になる。
般的である。この図の縦軸は移動台従って鋼板の変位
量、横軸は時間であって、アップセットUSでは変位は急
激になる。
鋼板にも各種あり、高張力鋼などでは従来の等加速方式
では良好な結果が得られない。そこで第７図（ｂ）の後
段加速方式、同図（ｃ）の後段急加速方式などが開発さ
れ、良好な結果を得ている。
では良好な結果が得られない。そこで第７図（ｂ）の後
段加速方式、同図（ｃ）の後段急加速方式などが開発さ
れ、良好な結果を得ている。
第６図はカーボン量、等価カーボン量（Ｃ＋Si/24＋Mn/
6）をパラメータにした各種鋼板（冷延材）の溶接可能
範囲を示す。C1は従来方式、C2は後段加速＋油付け方式
の溶接可能範囲を示す（斜線で示すようにC1以下、C2以
下が溶接可能範囲）。印は各種鋼板であり、例えばS1
はHi−Mnハイテン材、S2はHi−Siハイテン材である。
6）をパラメータにした各種鋼板（冷延材）の溶接可能
範囲を示す。C1は従来方式、C2は後段加速＋油付け方式
の溶接可能範囲を示す（斜線で示すようにC1以下、C2以
下が溶接可能範囲）。印は各種鋼板であり、例えばS1
はHi−Mnハイテン材、S2はHi−Siハイテン材である。
所望の鋼板変位量対時間曲線のかゝる変位量を発生させ
る手段にはカムがあり、このカム方式が広く採用されて
いる。第８図（ａ）にこの概要を示す。29が該カム板
で、サーボ弁28を操作し、シリンダ20への油圧を制御す
る。21は前述の移動台、23は固定台である。
る手段にはカムがあり、このカム方式が広く採用されて
いる。第８図（ａ）にこの概要を示す。29が該カム板
で、サーボ弁28を操作し、シリンダ20への油圧を制御す
る。21は前述の移動台、23は固定台である。
フラッシュバット溶接には３−Ｃ（定電流制御）方式と
呼ばれる方式がある。これは電気・油圧サーボを使用
し、また溶接電流を検出してこれが設定値に等しくなる
ように移動台を前進／後進させ、予熱する。この予熱で
被溶接物端面が十分加熱されたら自動的にフラッシュ工
程、次いでアップセット工程に移る。第７図（ｄ）にこ
の３−Ｃ方式における変位量−時間特性を示す。PHが予
熱期間、FLがフラッシュ期間、USがアップセットであ
る。
呼ばれる方式がある。これは電気・油圧サーボを使用
し、また溶接電流を検出してこれが設定値に等しくなる
ように移動台を前進／後進させ、予熱する。この予熱で
被溶接物端面が十分加熱されたら自動的にフラッシュ工
程、次いでアップセット工程に移る。第７図（ｄ）にこ
の３−Ｃ方式における変位量−時間特性を示す。PHが予
熱期間、FLがフラッシュ期間、USがアップセットであ
る。
予熱期間では溶接電流をt1時間サンプリングし、続くt2
時間はサンプリングせず、これを繰り返す、という方法
をとる。移動台を前進させて被溶接物の尾端と先端を接
触させると短絡電流が流れ、これは大きいので設定電流
を越え、そこで移動台を後退させ、電流が減少すると移
動台を前進させ、以下これを繰り返す。予熱期間の初め
では短絡を生じるが、やがて被溶接物の端面温度の上昇
に伴ない、フラッシュを生じ、短絡を生じなくなる。こ
の状態では移動台従って被溶接物はフラッシュを発生し
ながら前進し（フラッシュ期間）、所定位置でアップセ
ット工程に入って溶接終了となる。
時間はサンプリングせず、これを繰り返す、という方法
をとる。移動台を前進させて被溶接物の尾端と先端を接
触させると短絡電流が流れ、これは大きいので設定電流
を越え、そこで移動台を後退させ、電流が減少すると移
動台を前進させ、以下これを繰り返す。予熱期間の初め
では短絡を生じるが、やがて被溶接物の端面温度の上昇
に伴ない、フラッシュを生じ、短絡を生じなくなる。こ
の状態では移動台従って被溶接物はフラッシュを発生し
ながら前進し（フラッシュ期間）、所定位置でアップセ
ット工程に入って溶接終了となる。
フラッシュ期間およびアップセット期間の被溶接物の送
り制御は従来主としてカム板により行なっているが、被
溶接物の変位−時間特性はその材質、寸法などに応じて
種々のパターンが望まれ、これに対応するには各種形状
のカム板を用意しておいて、それを取り換えて使用しな
ければならず、甚だ厄介である。
り制御は従来主としてカム板により行なっているが、被
溶接物の変位−時間特性はその材質、寸法などに応じて
種々のパターンが望まれ、これに対応するには各種形状
のカム板を用意しておいて、それを取り換えて使用しな
ければならず、甚だ厄介である。
本発明はかゝる点を改善し、極めて簡単に速度パターン
を選択し、それにより被溶接物の送り制御を行なうこと
が出来るようにすることを目的とするものである。
を選択し、それにより被溶接物の送り制御を行なうこと
が出来るようにすることを目的とするものである。
第１図に示すように本発明では、被溶接物の送り制御期
間中の指令速度になる各種速度パターンを半導体メモリ
30に記憶させておく。パターンI,パターンII,……パタ
ーンＶがその各種速度パターンであり、これらは該パタ
ーンの各点（xi，yi）（i＝1,2,…）のデータ群であ
る。ｘは前記時間、ｙは変位量に対応し、各パターン中
の各点の数はＮ秒例えば20秒に相当する複数個とする。
間中の指令速度になる各種速度パターンを半導体メモリ
30に記憶させておく。パターンI,パターンII,……パタ
ーンＶがその各種速度パターンであり、これらは該パタ
ーンの各点（xi，yi）（i＝1,2,…）のデータ群であ
る。ｘは前記時間、ｙは変位量に対応し、各パターン中
の各点の数はＮ秒例えば20秒に相当する複数個とする。
この点（xi，yi）の個数は簡単には各種、速度パターン
を所望精度で階段波近似できる個数とすればよい。この
場合時間データx1，x2，……は省略でき、単に所望周期
のクロックでデータy1，y2，……を逐次読出せばよい。
を所望精度で階段波近似できる個数とすればよい。この
場合時間データx1，x2，……は省略でき、単に所望周期
のクロックでデータy1，y2，……を逐次読出せばよい。
しかし上記方法では点（xi，yi）の個数が相当に大にな
り、データ作成が厄介、メモリ容量増大などの難点があ
る。点（xi，yi）は速度パターン上に離散的にとった少
数とし、これらの点の間は補間すると、上記の点を改善
できる。31が該補間等を行なう処理回路（実際はプロセ
ッサなどの処理手段）である。
り、データ作成が厄介、メモリ容量増大などの難点があ
る。点（xi，yi）は速度パターン上に離散的にとった少
数とし、これらの点の間は補間すると、上記の点を改善
できる。31が該補間等を行なう処理回路（実際はプロセ
ッサなどの処理手段）である。
選択手段32はメモリ30上の速度パターンＩ〜Ｖのいずれ
か１つを選択し、処理回路31へ入力する。33はクロック
CLKを計数して現在時刻ｔを出力するカウンタ、34は乗
／除算回路でｘ＝Nt/Tを出力する。35はキーボードで、
パターンＩ〜Ｖの各点（xi，yi）データを入力し、メモ
リ30へ書込む。
か１つを選択し、処理回路31へ入力する。33はクロック
CLKを計数して現在時刻ｔを出力するカウンタ、34は乗
／除算回路でｘ＝Nt/Tを出力する。35はキーボードで、
パターンＩ〜Ｖの各点（xi，yi）データを入力し、メモ
リ30へ書込む。
なお選択手段32は図では読出しデータを選択する切替ス
イッチとして示しているが、パターン選択はパターンＩ
〜Ｖの記憶位置を表わす上位アドレスビットでも可能で
ある。勿論この場合も、どの上位アドレスビットを発生
させるかは押釦スイッチなどにより選択する。
イッチとして示しているが、パターン選択はパターンＩ
〜Ｖの記憶位置を表わす上位アドレスビットでも可能で
ある。勿論この場合も、どの上位アドレスビットを発生
させるかは押釦スイッチなどにより選択する。
メモリ30はバッテリサポートとして不揮発性にするか、
または外部不揮発性メモリより溶接作業の都度ロードす
るようにする。また処理回路31にもメモリを設け、選択
したパターンのデータを取込んでおくようにしてもよ
い。
または外部不揮発性メモリより溶接作業の都度ロードす
るようにする。また処理回路31にもメモリを設け、選択
したパターンのデータを取込んでおくようにしてもよ
い。
この第１図では、スイッチ32で選択したパターンI,II,
……の１つによる指令速度Ｙを出力でき、これを前述
（第８図）のサーボ弁制御信号とすることで、被溶接物
の送り制御を上記選択したパターンに従って行なうこと
ができる。なお第８図（ｂ）は同図（ａ）に合わせて本
発明方式を図示したもので、38はサーボアンプ、37は位
置帰還用のポテンショメータである。
……の１つによる指令速度Ｙを出力でき、これを前述
（第８図）のサーボ弁制御信号とすることで、被溶接物
の送り制御を上記選択したパターンに従って行なうこと
ができる。なお第８図（ｂ）は同図（ａ）に合わせて本
発明方式を図示したもので、38はサーボアンプ、37は位
置帰還用のポテンショメータである。
被溶接物の材質、サイズなどにより定まる溶接時間Ｔを
図示しないデジタルスイッチなどにより入力し、またス
イッチ32により所望パターンを選択し、フラッシュ工程
に入るときクロックCLKを入力し、メモリ30の読出しを
行なう。カウンタ33は該クロックCLKを計数して現在時
刻（フラッシュ工程スタートから現在までの時間）ｔを
出力し、乗／除算回路34はｘ＝Nt/Tを出力する。ｘは選
択したパターンの各データの読出しタイミングを与え
る。パターン中のデータ数が少数であると、クロックCL
Kの周期は各データの読出し周期より短かく、従って次
の如き処理により各データの読出しと各データ間の補間
が処理回路31により行なわれる。
図示しないデジタルスイッチなどにより入力し、またス
イッチ32により所望パターンを選択し、フラッシュ工程
に入るときクロックCLKを入力し、メモリ30の読出しを
行なう。カウンタ33は該クロックCLKを計数して現在時
刻（フラッシュ工程スタートから現在までの時間）ｔを
出力し、乗／除算回路34はｘ＝Nt/Tを出力する。ｘは選
択したパターンの各データの読出しタイミングを与え
る。パターン中のデータ数が少数であると、クロックCL
Kの周期は各データの読出し周期より短かく、従って次
の如き処理により各データの読出しと各データ間の補間
が処理回路31により行なわれる。
なお本例では各パターン中のデータ数は21個としてお
り、x21，y21はその最終データである。
り、x21，y21はその最終データである。
溶接時間Ｔを20秒とすると、本例ではＮ＝20秒であるか
らｘ＝ｔとなる。これでメモリ30を読出し、補間して、
20秒に亘ってパターンＹを出力できる。例えばクロック
CLKの周期は0.1秒とすると、0.1秒毎にｘは0.1,0.2,0.
3,……と増大して行く。パターンI,II,……は20秒分と
するとx1，x2，x3，……は1,2,3,……としておけばよ
く、これでｘの10個毎にｘ＝x1,x＝x2，……となって行
く。読出しデータy1，y2，……があるのはこのときで、
中間ではy1，y2はないから、補間を行なう。
らｘ＝ｔとなる。これでメモリ30を読出し、補間して、
20秒に亘ってパターンＹを出力できる。例えばクロック
CLKの周期は0.1秒とすると、0.1秒毎にｘは0.1,0.2,0.
3,……と増大して行く。パターンI,II,……は20秒分と
するとx1，x2，x3，……は1,2,3,……としておけばよ
く、これでｘの10個毎にｘ＝x1,x＝x2，……となって行
く。読出しデータy1，y2，……があるのはこのときで、
中間ではy1，y2はないから、補間を行なう。
溶接時間ＴをＴ＝15とするとｘ＝20t/15になり、時間軸
を15/20に縮めたパターンを15秒に亘って出力できる。
以下同様である。こうして、パターン選択と溶接時間Ｔ
の入力で、所望パターン、所望時間での溶接が可能にな
る。
を15/20に縮めたパターンを15秒に亘って出力できる。
以下同様である。こうして、パターン選択と溶接時間Ｔ
の入力で、所望パターン、所望時間での溶接が可能にな
る。
パターンはキーボード35を操作して容易に修正、追加等
することができる。また補間は直線補間でなく曲線補間
にしてもよい。
することができる。また補間は直線補間でなく曲線補間
にしてもよい。
速度パターンの数例を第２図に示す。曲線Ｉは低合金鋼
に適し、パターンII,IVは高合金鋼に適する。高合金鋼
ではSi,Mnの酸化を防ぐため後段急加速がよい。次表に
数値例を示す。
に適し、パターンII,IVは高合金鋼に適する。高合金鋼
ではSi,Mnの酸化を防ぐため後段急加速がよい。次表に
数値例を示す。
パターンＩは後段加速型で、一般材等に適する。パター
ンIIは後段急加速型で50kg超ハイテン厚物（ｔ3mm）
に適し、パターンIVは50kg超ハイテン薄物（ｔ＜3mm）
に適する。パターンIIIは等加速度である。
ンIIは後段急加速型で50kg超ハイテン厚物（ｔ3mm）
に適し、パターンIVは50kg超ハイテン薄物（ｔ＜3mm）
に適する。パターンIIIは等加速度である。
メモリ30内のパターンデータ（xi，yi）は第２図の
x10，y10）などであり、横軸をx,縦軸をｙとして各パタ
ーン曲線上点を表わす（横軸を20分割し、その各ｘ点に
対するｙ値を表わす）。
x10，y10）などであり、横軸をx,縦軸をｙとして各パタ
ーン曲線上点を表わす（横軸を20分割し、その各ｘ点に
対するｙ値を表わす）。
第３図に移動台速度制御系の要部を示す。処理回路31は
シーケンサ40内にあり、この出力Ｙは加減算器41、増幅
器42、速度調整器44、切換スイッチ49を経てサーボアン
プ38に入力する。この溶接装置は３−Ｃ溶接も行なえ、
CTはそのための溶接電流検出用電流変成器であり、48は
予熱（サンプリング）周期設定用、47は加熱時間設定
用、46は溶接速度設定用各可変抵抗器である。43は表示
器で移動台位置を表示する。
シーケンサ40内にあり、この出力Ｙは加減算器41、増幅
器42、速度調整器44、切換スイッチ49を経てサーボアン
プ38に入力する。この溶接装置は３−Ｃ溶接も行なえ、
CTはそのための溶接電流検出用電流変成器であり、48は
予熱（サンプリング）周期設定用、47は加熱時間設定
用、46は溶接速度設定用各可変抵抗器である。43は表示
器で移動台位置を表示する。
第４図は溶接装置を示す。全図を通してそうであるが、
他の図と同じ部分には同じ符号が付してある。51は入側
ルーパー、52は出側ルーパー、53はガイドローラ、54は
ガイドレール、55は上部電極ハンドル、56はトリマ、57
はトランスファ、58は上下装置である。
他の図と同じ部分には同じ符号が付してある。51は入側
ルーパー、52は出側ルーパー、53はガイドローラ、54は
ガイドレール、55は上部電極ハンドル、56はトリマ、57
はトランスファ、58は上下装置である。
以上説明したように本発明によれば、フラッシュバット
溶接における送り制御を、任意の速度パターンで、また
所望溶接時間で行なうことができる。パターン選択はス
イッチ操作で可能で、極めて簡単であり、迅速に行なえ
る。また小数点によるパターン表示であるから、パター
ンデータの作成／入力が容易である。
溶接における送り制御を、任意の速度パターンで、また
所望溶接時間で行なうことができる。パターン選択はス
イッチ操作で可能で、極めて簡単であり、迅速に行なえ
る。また小数点によるパターン表示であるから、パター
ンデータの作成／入力が容易である。
第１図は本発明の原理説明図、 第２図は各種速度パターンを示すグラフ、 第３図は送り制御部のブロック図、 第４図は溶接装置の側面図、 第５図は鋼板フラッシュバット溶接の説明図、 第６図は溶接可能範囲を示すグラフ、 第７図は従来の各種速度パターンを示すグラフ、 第８図は移動台のサーボ機構の説明図である。 第１図で30はメモリ、31は処理手段、35はキーボードで
ある。
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 崎本 勤 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 岡 礼之 千葉県君津市人見1020―３ 日鐵電設工業 株式会社君津支店内 (56)参考文献 特開 昭53−122645（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】被溶接物の後端と前端をそれぞれ電極で挟
持し、該電極の一方を搭載する移動台を速度制御してフ
ラッシュ工程およびアプセット工程を行なって被溶接物
を溶接する方法において、 現在時刻とその時刻の指令速度を示すＮ秒分の複数個の
データ（x,y）で構成する、前半低速、後半高速などの
各種速度パターンの各点をメモリに記憶させておき、 その各種速度パターンの１つを選択手段で選択し、そし
て希望溶接時間をＴ、現在時刻をｔとして、ｘ＝Nt/Tで
前記メモリの選択した１つの速度パターンを処理手段に
より読出し、かつ得られた複数個のデータｙ間を補間し
てアナログの指令速度として出力させ、 該処理手段の出力を前記移動台の速度制御装置の指令速
度として該移動台の速度制御をし、フラッシュ工程を行
なうことを特徴とする薄鋼板の溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1129487A JPH0679784B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 薄鋼板の溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1129487A JPH0679784B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 薄鋼板の溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02307682A JPH02307682A (ja) | 1990-12-20 |
| JPH0679784B2 true JPH0679784B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=15010696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1129487A Expired - Lifetime JPH0679784B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 薄鋼板の溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0679784B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IN2012DN03791A (ja) | 2009-10-30 | 2015-08-28 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53122645A (en) * | 1977-03-31 | 1978-10-26 | Osaka Transformer Co Ltd | Flash butt welding machine |
-
1989
- 1989-05-23 JP JP1129487A patent/JPH0679784B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02307682A (ja) | 1990-12-20 |
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