JPH07328767A - 板材の溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 その外周側に各工程のユニットを配置した回
転軸を水平に設けた溶接装置において、待機位置と作業
位置との間隔や、対向する一対の各ユニット内の諸部材
自身の軸線方向寸法が溶接装置を設置するラインにおけ
る水平面の占有面積を大きくしており、既設ラインへの
組込みの際に設置スペ−スを制約し問題になっている。
このため、さらに設置面積を縮小化した溶接装置の開発
が望まれており、上記の溶接装置の省スペ−ス化を図る
ことが本発明の目的である。 【構成】 ライン上を水平に向けた平板など被溶接材
１、２を長手方向に移動させ、被溶接材の上方および下
方にそれぞれ回転軸１１ａ、１１ｂを、これら回転軸１
１ａ、１１ｂの先端側にロ−タリ−フレ−ム１０ａ、１
０ｂをそれぞれ設け、また、溶接部５ａ、溶接バックバ
−５ｂなど各工程の作業部材の作業方向が、回転軸１１
ａ、１１ｂに対して半径方向外方に向くよう、上記一対
のロ−タリ−フレ−ム１０ａ、１０ｂの複数の半径方向
端部に各工程の作業用部材を設けラインに対して横方向
の幅を小さくした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品、精密機器用
部品の生産ラインなどに素材として組み込まれる銅、銅
合金、高ニッケル鋼などのフ−プ材を接合する装置とし
て好適な溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】フ−プ材（コイル状に巻かれた長尺の金
属製品）などを圧延、熱処理、表面処理（めっき、塗装
など）や打抜など処理する生産ラインにおいて、生産性
の向上と品質の安定化を図り、設備の稼働率を高めるた
めには連続生産（処理）することが有効である。設備を
休止させず連続生産するためには、原料であるフ−プ材
の各コイルあるいは短冊状の平板などの先行材料を生産
現場で後行材料に繋いで連続させる必要がある。このた
め、例えば先行コイルの終端と後行コイルの始端とを凹
凸なく平坦に接続するための装置としての溶接装置が使
用されている。この種の溶接装置は、単に溶接するだけ
でなく、コイルの終端と始端を切断して揃え、突合わせ
部を研磨し、溶接した後、溶接ビ−ド（溶接金属）を圧
延してビ−ドとその前後の先行材料と後行材料の表面を
平滑にするなど、複数の工程を含む、それぞれの装置を
構成するために広大なスペ−スを要するのが一般的であ
った。ところが、上記の各生産ラインでは、目的とする
処理のためのライン設備に加えて溶接装置を設置できる
スペ−スは限られており、特に既設ラインに付加して溶
接装置を設置する場合、新たに必要とするスペ−スが小
さい小型の溶接装置が要求されている。特公平５−３４
１１２号公報は出願人の先出願発明に係わり、上記の問
題点を解決するために、それ以前は上記の生産ライン上
に、あるいは生産ラインに平行または直角に直線上に並
置されていた溶接装置のシヤ−ユニット、ドレッサユニ
ット、圧延ユニットおよび溶接ユニットなどを、回転フ
レ−ムの周部に配置して上記の各工程を組み込んだ小型
溶接装置を開示している。

【０００３】図３は特公平５−３４１１２号公報による
溶接装置の平面図である。同図を参照して上記の溶接装
置を説明すると、符号３０は回転フレ−ムで、十字形を
しており、この回転フレ−ム３０の周部の各辺３０ａ、
３０ｂ、３０ｃ、３０ｄにはシヤ−ユニット２３、圧延
ユニット２６、溶接ユニット２５、ドレッサユニット２
４が各々取り付けられている。この回転フレ−ム３０
は、シャフト３１を介して、図示しない駆動装置により
９０°毎に回転される。この回転フレ−ム３０の同図で
は辺３０ａの３方の周囲にコの字形のクランプユニット
３２が配置され、このクランプユニット３２は、被溶接
材２１、２２を保持するためのクランプ部３２ａ、３２
ｂを、それぞれ、ライン２０の搬送方向（矢印Ｙ方向）
の上流側と下流側にそれぞれ備えている。このようにし
て被溶接材２１、２２に近接して配置した回転フレ−ム
３０の周囲に、必要なユニットを集約して備えることに
より、従来の溶接装置に比べて平面上の占有スペ−スを
小さくしている。次に、上記発明の溶接装置の動作につ
いて説明する。まず、ライン２０が起動され、このライ
ン２０上を、平板など被溶接材２１がクランプユニット
３２まで搬送される。そして、クランプ部３２ｂが被溶
接材２１を保持し、シヤ−ユニット２３が被溶接材２１
の後端部の不要部分を切断する。次に、同じライン２０
上を、次の平板など被溶接材２２がクランプユニット３
２まで搬送されて、クランプ部３２ａが被溶接材２２を
保持し、シヤ−ユニット２３が被溶接材２２の先端部の
不要部分を切断する。

【０００４】このようにして搬送された被溶接材２１の
後端部と被溶接材２２の先端部は、クランプユニット３
２により突き合わされる。次に、シヤ−ユニット２３が
クランプユニット３２に接触しないよう待機位置（図３
で紙面の上方）に至り、回転フレ−ム３０が時計方向に
９０°回転され、ドレッサユニット２４がクランプユニ
ット３２に囲まれる待機位置に移送される。ドレッサユ
ニット２４は待機位置から紙面で下方の作業位置（当初
のシヤ−ユニットの位置）へ移動し、上記被溶接材２
１、２２の突合わせ部を研磨する。さらに、回転軸３０
は上記と同じように上下されまた回転され、溶接ユニッ
ト２５が上記の突合わせ部の上方に移送され、また、上
記と同様に作業位置に移動されて、上記被溶接材２１、
２２の突合わせ部を溶接する。溶接終了後、これまでと
同じ上下および回転運動により、圧延ユニット２６が被
溶接材２１、２２の溶接部上方の作業位置に移されて、
溶接ビ−ドを圧延し凹凸をなくし平坦に仕上げる。その
後、圧延ユニット２６は上昇されまた回転され図３の位
置に戻り１サイクルの作業が終了する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図３に示し特公平５−
３４１１２号公報に開示された溶接装置は、各工程の作
業方向が回転軸の軸線方向に平行で、各ユニットが直線
上に配列されたそれ以前の溶接装置に比べて設置スペ−
スが小さくできるものであった。また、同公報には被溶
接材料の表面が床面に垂直で、回転軸を水平に設けて回
転フレ−ムが垂直に（垂直面内で）回転することもでき
る溶接装置についても開示しており、この溶接装置は回
転軸が垂直に回転するため、水平面の占有スペ−スをさ
らに小さくする効果を有している。しかし、次に述べる
ように溶接装置に隣接して切断等の作業工程が配置され
る場合には、溶接装置の設置スペ−スをさらに縮小する
ことが求められる。すなわち、図４は上記の工程の一部
を作業部の作業軸に平行に切断して模式的に示した概略
縦断面図で、同図（Ａ）はシヤ−工程を、同図（Ｂ）は
溶接工程を、また同図（Ｃ）は圧延工程をそれぞれ示
す。これらの図により部材の配置を説明すると、被溶接
材２１、２２の作業部Ｗの上下には、切断工程（図４
（Ａ））ではシヤ−の上刃２３ａと下刃２３ｂとが、溶
接工程（図４（Ｂ））では溶接ト−チ２５ａと溶接台２
５ｂとが、そして圧延工程（図４（Ｃ））ではＲを回転
軸とする圧延ロ−ル２６ａと、押圧ア−ム２６ｃと受け
台２６ｂとなど様々な部材が、各ユニットに設けられて
いる。従って、このような工程に配置される板材の溶接
装置では、部材の作業方向の寸法や前記の待機位置と作
業位置との間の寸法が必要なため、上記のシャフトを水
平に設けた場合でも、搬送方向Ｙに直角な水平方向への
張出しが大きく、新たな設置スペ−スを十分に確保でき
ない場合の溶接装置の導入や更新に問題を生じている。
本発明はこのような用途に適合するように、水平方向の
設置スペ−スをさらに縮小化するための、溶接装置の特
に平面方向の小型化を課題とした。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明では、ライン上を水平に搬送されるフ−プ材
など被溶接材を長手方向に移動させ、被溶接材の上方お
よび下方にそれぞれ水平に回転軸を有し、これら回転軸
の先端側にはそれぞれ２本または４本のア−ムを有する
ロ−タリ−フレ−ムをそれぞれ設け、また各ア−ムの先
端には、各工程の作業部材を取り付け作業部材がそれぞ
れの作業位置で被溶接材に直面するようにして、作業方
向がそれぞれの回転軸の半径方向外方に向くよう、上記
の上、下のロ−タリ−フレ−ム上の各作業部材をそれぞ
れ被溶接材に同調して作動するように配置して設けた。

【０００７】

【作用】上記の手段においては、従来技術において水平
面上の面積を占有していた、被溶接材の長手方向の左右
両側に張り出す、待機位置と作業位置間の寸法と、被溶
接材の表裏に配置される各ユニット内の諸部材の作業方
向の軸線方向寸法とが、垂直方向に構成されて上記の水
平面上の占有面積から排除され、従来に比べて一層小型
の溶接装置の構成を可能にした。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の一例である溶接装置の主要部
の正面図である。同図を参照してこの溶接装置の主要な
構成を説明するが、従来の技術においてすでに説明した
点についての説明は省略する。図１の符号１、２は平板
状の被溶接材で、その上下表面を水平に配置しており、
図１には左から右に移動されるものとして示されてい
る。この被溶接材の下部には入側テ−ブル１２ａと出側
テ−ブル１２ｂとが中央の作業部Ｗの空間を挟んでライ
ン方向（矢印Ｘ）に並んで配置されている。作業部Ｗの
下側には、回転軸１１ｂから円周方向に９０°毎に半径
方向外方に突出した、時計方向に順に溶接バックバ−５
ｂ、圧延バックバ−６ｂ、エッジカット部４、シヤ−下
刃３ｂを配置した下ロ−タリ−フレ−ム１０ｂが、また
上側には回転軸１１ａの周囲に固定され一部を図示した
上ロ−タリ−フレ−ム１０ａに同様に、反時計方向に順
に溶接部５ａ、圧延部６ａと１８０°空いてシヤ−部３
ａを配置して、それぞれ設けられている。下ロ−タリ−
フレ−ム１０ｂが時計方向に９０°ずつ回転すると、こ
れに同調して上ロ−タリ−フレ−ム１０ａが反時計方向
に９０°ずつ回転して、例えば上側の溶接部５ａと下側
の溶接バックバ−５ｂとが被溶接材１、２の突合わせ部
の作業部Ｗを挟んで対向し、溶接作業が可能になる。
上、下のロ−タリ−フレ−ム１０ａ、１０ｂは、矢印Ｚ
のように時計方向にも反時計方向にも回転可能で、また
それぞれ独立して矢印Ｕのように上下方向に移動して待
機位置と作業位置に置かれる。

【０００９】このように、本発明による板材の溶接装置
は各部材の水平方向の特に被溶接材のライン方向に対す
る横方向の張出しがほとんどなく、この方向の張出しは
主として回転軸１１ａ、１１ｂと図示しない駆動装置な
ど駆動部材によるだけであるため、より小型な装置とし
て水平方向に狭い空間にも配置可能になった。なお、本
発明による各部材の名称は前記の従来例における部材の
名称と異なるが、エッジカット部と入、出側テ−ブルを
除いてそれらの機能は同様である。図２はこの溶接装置
の作業工程を示す説明図であり、詳細な説明は省略する
が実質的には従来技術による溶接装置と同等以上の機能
を有するものである。上記の入、出側テ−ブル１２ａ、
１２ｂは従来技術のクランプユニット３２と同じ機能を
有する真空吸着を利用していることだけが異なる。しか
し、本発明の保持手段は真空吸着に限定されるものでは
なく従来のクランプユニットを利用しても良い。また、
図１および図２ではエッジカットの工程を組み入れた
が、従来技術のように研磨のためのドレッサ工程を組み
入れても、また、さらに他の工程を付加しても、目的に
応じて一部の工程を削除しても本発明の効果は変わらな
い。

【００１０】

【発明の効果】本発明による板材の溶接装置では、その
上ロ−タリ−フレ−ムと下ロ−タリ−フレ−ムは、先行
と後行の２枚の被溶接材の長手方向に直角で水平に配置
された回転軸により駆動され、上、下のロ−タリ−フレ
−ムに配置した一対のシヤ−部材、溶接部材および圧延
部材などを有し、回転軸の回転によりこれらの作業部材
が被溶接材に対し接近または離去され、作業部に最接近
した状態で作業が行われるため、搬送方向に直角な水平
方向への張出し寸法が小さくなるから、溶接装置の平面
方向の設置スペ−スが縮小できるという優れた効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての溶接装置の主要部の
正面図である。

【図２】本発明の溶接装置の作業工程を示す説明図であ
る。

【図３】従来技術としての特公平５−３４１１２号公報
による溶接装置の平面図である。

【図４】従来の溶接装置による作業工程の一部を模式的
に示す作業部の概略縦断面図で、同図（Ａ）はシヤ−工
程を、同図（Ｂ）は溶接工程を、また同図（Ｃ）は圧延
工程をそれぞれ示す。

【符号の説明】

１、２ 被溶接材 ３ａ シヤ−部 ３ｂ シヤ−下刃 ５ａ 溶接部 ５ｂ 溶接バックバ− ６ａ 圧延部 ６ｂ 圧延バックバ− １０ａ 上ロ−タリ−フレ−ム １０ｂ 下ロ−タリ−フレ−ム １１ａ、１１ｂ 回転軸 １２ａ 入側テ−ブル １２ｂ 出側テ−ブル Ｗ 作業部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先行側と後行側の一対の板状の被溶接材
   が作業部に置かれた状態で両者を保持するクランプ部材
   と、このクランプ部材により保持された被溶接材に対
   し、前記被溶接材の対向する両端面を切断する切断部材
   と、切断された前記両端面の突合わせ部を研磨する研磨
   部材と、この研磨部材により研磨された両端面が突き合
   わされた状態で突合わせ溶接する溶接部材と、被溶接材
   の溶接された溶接ビ−ド部分を圧延し平滑にする圧延部
   材とを含む作業部材が、それぞれ前記作業部の上下に作
   業順序に従って回転軸の回りに回転可能に配置され、そ
   れぞれが逐次同調して作業部の上に置かれた一対の被溶
   接材の端部を溶接し平坦に仕上げる板材の溶接装置にお
   いて：前記被溶接材が両表面を水平にして搬送され、前
   記回転軸が搬送方向に直角に且つ水平に上、下一対に設
   けられ、 前記の両回転軸に連結された複数のア−ムのそれぞれに
   所定の作業を行うための前記作業部材の少なくとも１つ
   が取り付けられ、前記回転軸の回転により前記被溶接材
   に垂直に回転され、前記各ア−ムは被溶接材に対し接近
   または離去され所定の作業部材が回転の最下の位置に達
   した状態で所定の作業を行う上ロ−タリ−フレ−ムと、 前記の下回転軸に連結された複数のア−ムのそれぞれに
   所定の作業を行うための前記作業部材を有して、前記回
   転軸の回転により被溶接材に垂直に回転され、前記各ア
   −ムは前記上ロ−タリ−フレ−ムのそれぞれのア−ムに
   同調して被溶接材に対し接近または離去され所定の作業
   部材が回転の最上の位置に達した状態で所定の作業を行
   う下ロ−タリ−フレ−ムと、 これら一対のロ−タリ−フレ−ムのそれぞれを全体とし
   て上下に移動させる駆動手段と、 を備えたことを特徴とする板材の溶接装置。
2. 【請求項２】前記研磨部材に代えて、前記下ロ−タリ−
   フレ−ムにのみエッジカット部材を有する請求項１記載
   の板材の溶接装置。