JPH11347792A - 帯状金属薄板の突き合せ接合装置及び接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯状金属薄板の突き合せ溶接に於いて、ワー
クの両切断端面同士を簡単且つ正確に突き合せ接当する
ことを可能にし、これによってより理想的な溶接部が得
られるようにする。 【解決手段】 ワークの切断端面を下部クランプの上面
より上方へ突出させたセンター基準板の両側面へ対向状
に接当させ、次に両ワークの適宜箇所を下部クランプの
上面より距離Ｌだけ上方に位置する作業用テーブルの上
面へワーククランプにより支持固定し、その後下部クラ
ンプの上方で且つ作業用テーブルと同じ高さ位置に間隔
Ｇ_O をおいて対向状に上部クランプを配置すると共に、
間隔Ｇ_O を通してセンター押え板を垂直状に挿入し、セ
ンター押え板の下端面により、両ワークの切断端部を下
部クランプ側へ押圧し乍ら下部クランプを上方へ移動さ
せることによりセンター基準板を両切断端面の間から抜
き取ると共に、下部クランプと上部クランプとの間でワ
ークの切断端部を挾着保持し、次に、押え板を取り除き
したあと両ワークの突き合せ部をＴＩＧ溶接により接合
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主として、コイル状
に巻き取られた帯状金属薄板からリードフレーム等の各
種部品を大量生産するプレスライン等に於いて利用され
るものであり、帯状金属薄板の末端部と始端部とをＴＩ
Ｇ溶接により突き合せ溶接する接合装置と、これを用い
た接合方法の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、帯状の金属薄板材（以下ワーク
と呼ぶ）を連続的に引出し供給し乍らリードフレーム等
の部品を成形加工するプレスラインに於いては、プレス
型内へワークを挿入するための手数を省くため、繰り出
し中のコイル状に巻き取られたワークの終端部が近ずく
と、ワークの供給を止めてその終端部へ、新たなコイル
状に巻き取られたワークの始端部を突き合せ溶接し、そ
の後再びワークをプレスラインへ連続供給するようにし
ている。

【０００３】ところで、上述の如き金属薄板材の突き合
せ溶接に於いては、溶接部の機械的強度の確保は勿論の
こと、溶接部の仕上げ精度例えば溶接部の厚さや直線性
等の点でも高精度が要求されることになる。何故なら、
溶接部の溶接精度が悪いと、プレス型に損傷を生じた
り、溶接部を含んだ成形加工品の品質が極端に悪化する
からである。

【０００４】そのため、これ迄にもこの種の金属薄板材
の接合装置や接合方法については各種の開発が行なわれ
ており、実用にも供されている。図９及び図１０は、こ
の種接合装置の代表例を示すものであり、実公平１−１
７３８２号として公開されているものである。即ち、図
９及び図１０の接合装置Ｄは、ベース３０上に設けたガ
イドレール３１にフレーム３２を矢印方向へ移動自在に
載置し、当該フレーム３２に搬送ベース３３、高速搬送
ベース３４、切断装置３５、押え装置３６、溶接装置３
７及び圧延装置３８等を夫々設けることにより形成され
ている。

【０００５】帯状金属薄板（ワーク）ａは、前記高速搬
送ベース３４に沿って搬送され、プレス装置（図示省
略）へ繰り出されて行く。ワークの残量が少なくなり、
ワークａの終端部が接合装置Ｄに差し掛かると、ワーク
ａの送りとプレス装置の作動が停止され、新しいコイル
状のワークａが入れ替え装着されると共に、その始端部
が高速搬送ベース３４上に引き出される。その後、フレ
ーム３２がシリンダ３９により前進され、前記加工中の
ワークａの終端部と新しいワークａの始端部とは搬送ベ
ース３３上へ移動され、ここで両ワークａの終端部と始
端部が切断装置３５により夫々切断される。その後、両
切断端が押え装置３６により溶接用トーチ４０の直下に
突合せ状態で押圧固定され、溶接装置３７により突き合
せ部がＴＩＧ溶接される。

【０００６】ワークａの終端部と始端部との突合せ溶接
が終了すると、溶接部が圧延装置３８の直下へ移動さ
れ、圧延装置３８のローラ４１により圧延されて溶接部
の厚みが均一化される。その後、フレーム３２がシリン
ダ３９により後退され、接合されたワークａを高速搬送
ベース３４上へ移動したあと、プレス装置等が再稼働さ
れる。これにより、新しく装着されたコイル状のワーク
ａが引き続きプレス装置等へ連続的に供給されて行く。

【０００７】ところで、従前の接合装置Ｄに於いては、
前記ワークａの両切断端を突き合せ溶接するに際して、
先ず、図１１及び図１２に示すように、対向状に配設
した平盤状の銅製電極板（下部クランプ）４２ａ・４２
ｂの間に、厚さ０．１〜０．２ｍｍのステンレス鋼製の
ゲージ板４３を垂直状に差し込み、次に、一方のワー
クａ₁ の切断端ａ₁ ′を前記ゲージ板４３の側面へ接当
させ、その後銅製電極板（上部クランプ）４４ａを下
降させて切断端ａ₁ ′を固定し、次に、前記ゲージ板
４３を取り除くと共に他方のワークａ₂ の切断端ａ₂ ′
を前記ワークａ ₁ の切断端ａ₁ ′の端面へ接当させ、
他方の上部クランプ４４ｂを下降させて切断端ａ₂ ′を
固定し、最後に溶接用トーチ４０を下降させ、その高
さ位置を所定値に保った状態で溶接用トーチ４０を突き
合せ部に沿って走行させることにより、両切断端ａ₁ ′
・ａ₂ ′の突き合せ部を溶接するようにしている。

【０００８】しかし、前記両切断端ａ₁ ′・ａ₂ ′を正
確に突き合せ接当させることは、極めて難かしい作業で
あり、相当の経験と熟練を必要とする。特に、作業者が
老令で視力が低下している場合には、前記突き合せ接当
の作業に多くの時間が掛かるばかりでなく、突き合せ接
当面に隙間が生じたり、或いは両切断端ａ₁ ′・ａ₂′
が部分的に重なりを生ずることが多くなる。尚、前記両
切断端ａ₁ ′・ａ₂ ′の突き合せが完全でないと、溶接
部に部分的な溶け込み不良を生じたり、溶接部の厚み
斑、穴あき、接合部の曲がり等を生ずることになり、プ
レス工程等に於いて様々な不都合を生ずることになる。

【０００９】また、従前の接合装置Ｄに於いては、図１
３及び図１４に示すように溶接用トーチ４０を下降さ
せ、電極棒先端と接合部との間隔を適宜に調整すること
によりアークＰを発生させるようにしているが、電極棒
先端の位置決めに相当の手数がかかるうえ、発生初期の
アークＰが不安定になり易く、その結果、接合部の端部
に所謂溶け落ち部ｅが発生したり、タングステン電極棒
Ｓの消耗が激しくなる等の問題か起生する。

【００１０】尚、前記溶け落ち部ｅの発生を防止するた
め、図１３の点線で示すように、接合部の端部にタブ材
Ｔを設け、タブ材Ｔとタングステン電極棒Ｓとの間にア
ークＰを発生させ、この初期アークＰが安定した状態と
なってからトーチ４０を矢印方向へ移動させるＴＩＧ溶
接方法が開発されているが、当該溶接方法にあってもタ
ブ材Ｔのセッティングに手数がかかるうえ、溶接後にタ
ブ材Ｔの除去やタブ材Ｔとワーク接合部とのバリ取りが
必要となり、実用上多くの問題が残されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従前のこの
種帯状金属薄板の突き合せ溶接接合に於ける上述の如き
問題、即ち接合すべきワークの切断端面同士を正確に
突き合せ接当させることが極めて困難で、部分的な重な
りを生じたり、間隙が不同となって理想的な溶接ができ
ないこと、切断端面同士を迅速且つ正確に突き合せ接
当させるためには、相当の熟練を必要とし、優れた作業
者が容易に得られないこと、溶接開始時の電極棒先端
の位置決めに時間がかかり且つ溶接開始初期のアークが
不安定なために接合部の端部に溶け落ちを生じ易いこ
と、タブ材Ｔを使用した場合には、突き合せ溶接の作
業能率が大幅に低下すること等の問題を解決せんとする
ものであり、ワークの切断端面同士を極めて簡単に、し
かも正確に突き合せ接当させることができ、そのうえ溶
接の開始初期から安定したアークでもって、溶け落ちが
全く無く且つ電極棒消耗の少ない理想的な溶接を高能率
で行なえるようにした帯状金属薄板の突き合せ接合方法
と、これに用いる接合装置を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、帯状金属薄板を切断装置により切断し、切断端面同
士を突き合せ固定すると共に、前記突き合せ部をＴＩＧ
溶接装置により溶接するようにした接合装置に於いて、
帯状金属薄板を載置する作業用テーブル１ａを設けたキ
ヤビネット本体１と、作業用テーブル１ａの上方に間隔
Ｇ_O を設けて対向状に配設した上部クランプ５ａ・５ｂ
と、作業用テーブル１ａの中央部にその上面より距離Ｌ
だけ下方に位置して保持固定され、駆動装置２２により
作業用テーブル１ａと同一高さ位置まで押し上げられる
下部クランプ１５と、作業用テーブル１ａ上に上下動自
在に設けられ、両帯状金属薄板ａ₁ ・ａ₂ を作業用テー
ブル１ａ上へ保持固定するワーククランプ６ａ・６ｂ
と、前記下部クランプ１５の中央部を垂直状に挿通せし
めて支持固定され、その上方部１７ａを下方位置にある
下部クランプ１５の上面より上方へ突出せしめた薄板製
のセンター基準板１７と、前記センター基準板１７の両
側に位置して下部クランプ１５上に配設され、両帯状金
属薄板ａ₁ ・ａ₂ の先端部近傍を下部クランプ１５上へ
押圧保持する押えガイド板１６ａ・１６ｂと、前記上部
クランプ５ａ・５ｂの間隔Ｇ_O を通して垂直状に挿入さ
れ、センター基準板１７の両側面へ接当させた帯状金属
板の切断端部ａ₁ ′・ａ₂ ′を上方より下部クランプ１
５側へ押圧するセンター押え板１８とを具備したことを
発明の基本構成とするものである。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１の発明に於い
て、下部クランプ１５の帯状金属薄板ａ₁ ・ａ₂ の突き
合せ部Ｗの溶接開始側の近傍へ、アークガイドねじ２４
を高さ位置調整自在に螺着し、当該アークガイドねじ２
４の頭部頂面へＴＩＧ溶接装置４の電極棒２０の先端部
を位置せしめて溶接アーク２１を発生させる構成とした
ものである。

【００１４】請求項３の発明は、帯状金属薄板ａ₁ ・ａ
₂ の切断端面を下部クランプ１５の上面より上方へ突出
させたセンター基準板１７の両側面へ対向状に接当さ
せ、次に両帯状金属薄板ａ₁ ・ａ₂ の適宜箇所を前記下
部クランプ１５の上面より距離Ｌだけ上方に位置する作
業用テーブル１ａの上面へワーククランプ６ａ・６ｂに
より支持固定し、その後、前記下部クランプ１５の上方
で且つ作業用テーブル１ａと同じ高さ位置に間隔Ｇ_O を
おいて対向状に上部クランプ５ａ・５ｂを配置すると共
に、前記間隔Ｇ_O を通してセンター押え板１８を垂直状
に挿入し、当該センター押え板１８の下端面により前記
両帯状金属薄板ａ₁ ・ａ₂ の切断端部ａ₁′・ａ₂ ′を
下部クランプ１５側へ押圧し乍ら下部クランプ１５を上
方へ移動させることにより、前記センター基準板１７を
両切断端面の間から抜き取ると共に、下部クランプ１５
と上部クランプ５ａ・５ｂとの間で両帯状金属薄板ａ₁
・ａ ₂ の切断端部を挾着保持し、次に、前記押え板１８
を取り除きしたあと両帯状金属薄板ａ₁ ・ａ₂ の突き合
せ部ＷをＴＩＧ溶接により接合することを発明の基本構
成とするものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。図１は、本発明に係る帯状金属薄板
（ワーク）の突き合せ接合装置の正面図であり、図２は
その側面図、図３はその平面図である。本発明に係る突
き合せ接合装置Ａは移動式のキヤビネット型に形成され
ており、作業用テーブル１ａを設けたキヤビネット本体
１の内部には、溶接用ガスボンベ（アルゴンガス）２及
びその付属品、溶接用電源装置及びその制御装置（図示
省略）、電源用ケーブルリール本体（図示省略）、後述
する切断装置３や溶接装置４、圧延装置７等の駆動用モ
ータ及び駆動用シリンダ（図示省略）、各駆動用モータ
や駆動用シリンダの制御装置（図示省略）等が格納され
ている。

【００１６】前記キヤビネット本体１の作業用テーブル
１ａの奥部には、切断装置３、溶接装置４及びワークの
上部クランプ５ａ・５ｂ等が前後方向へ移動自在に配設
されている。また、テーブル１ａの右側上方には圧延装
置７が設けられており、更に前記ワークの上部クランプ
５ａ・５ｂの両外側に位置するテーブル１ａ上にはワー
クランプ６ａ・６ｂが上・下動自在に設けられている。

【００１７】尚、前記ワークの上部クランプ５ａ・５ｂ
は、後述するようにワーク両端部ａ ₁ ′・ａ₂ ′の上面
側を保持するものであり、突き合せ部の溶接前にスイッ
チ８ａの操作により、テーブル１ａの上方前方へ送り出
されてくる。また、図１乃至図３には示されていない
が、テーブル１ａの中央部分には、後述するように下部
クランプ１５ａ・１５ｂが、その上面を僅かにテーブル
１ａの上面より下方へ沈めた状態で上・下方向へ移動自
在に配設されており、当該下部クランプ１５ａ・１５ｂ
を上方へ押し上げることにより、前記上部クランプ５ａ
・５ｂと下部クランプ１５ａ・１５ｂとの間でワークの
両端部ａ₁ ′・ａ₂ ′が保持固定される。

【００１８】更に、図１乃至図３に於いて８は切断装置
３や溶接装置４等の各機器類の作動操作スイッチ盤であ
り、複数のエアースイッチ８ａ〜８ｎが設けられてい
る。また、９は操作パネルであり、溶接条件や電極位置
等を設定するメーター類が設けられている。また、図１
乃至図３に於いて、１０はキャスター、１１はキャスタ
ーのフットロック装置、１２・１３は電気及び空気関係
のケーブルリールである。

【００１９】前記切断装置３はワークａ₁ ・ａ₂ の端部
を直線状に切断するものであり、固定刃と可動刃とワー
ククランプ金具と切断テーブル等を備えており、切断装
置３全体の前後方向への移動、可動刃の作動及びクラン
プ金具の作動等は、全て操作スイッチ盤８上のエアース
イッチ８ａの操作によって自動操作される。

【００２０】尚、切断装置３はワークａ₁ ・ａ₂ の切断
時のみテーブル１ａ上へ引き出され、ワーク切断時以外
はテーブル１ａ奥部へ押し込み格納されている。また、
切断装置３そのものの構成は公知であるため、ここでは
その詳細な説明は省略する。

【００２１】前記溶接装置４は所謂ＴＩＧ溶接方式の溶
接部であり、前記作動操作スイッチ盤８上のエアースイ
ッチ８ａの操作により、溶接装置４の溶接用トーチ２０
の先端位置は自動的に設定位置に保持され且つ所定の速
度で両ワークａ₁ ・ａ₂ の両端面の突き合せラインに沿
って直線状に移動する。尚、溶接装置４の構成及び作
動、溶接機構等は全て公知であり、従ってここではその
詳細な説明は省略する。

【００２２】前記圧延装置７は常時テーブル１ａの右側
部上に配設されており、受盤と圧延ローラとから構成さ
れている。突き合せ部の溶接が完了すると、受盤上へ溶
接部を位置せしめ、下方向への押圧力が加えられている
圧延ローラを溶接部に沿って前後方向へ移動させること
により、溶接部を押圧してその厚みを均一にする。尚、
圧延装置７の構成及び作用そのものは公知であるため、
詳細な説明は省略する。

【００２３】図４は、本発明に係る突き合せ接合装置Ａ
の要部を示す縦断面図であり、図５は図４のワーク突き
合せ部に於けるセンター押え板１８の挿着状態を示す拡
大断面図、図６はワーククランプ６ｂの縦断面図であ
る。

【００２４】図４に於いて、１ａは作業用テーブル、５
ａ・５ｂは銅製のワーク上部クランプ、６ａ・６ｂはワ
ーククランプ、１４は溶接用トーチ、１５ａ・１５ｂは
銅製のワーク下部クランプ、１６ａ・１６ｂは鋼製の押
えガイド板、１７は薄鋼製のセンター基準板、１８はセ
ンター押え板、１９は作業用テーブルに穿設した四角状
の孔部、２０は電極棒、２１はアーク、２２（２２ａ・
２２ｂ）は駆動装置（エアーシリンダ）、２３は支持ケ
ース体、２４はアークガイドねじである。

【００２５】前記作業用テーブル１ａは前述の通りキヤ
ビネット本体１の前面側の中間部に水平状に形成されて
いる。また、作業用テーブル１ａの中央部分には長方形
状の孔部１９が設けられており、この中に下部クランプ
１５ａ・１５ｂが、エアーシリンダ２２ａ・２２ｂによ
り約３〜６ｍｍ程度のストロークで上・下動自在に配設
されている。尚、本実施形態では下部クランプ１５ａ・
１５ｂを分割しているが、これ等を一体として下部クラ
ンプ１５としてもよいことは勿論である。

【００２６】前記ワーク上部クランプ５ａ・５ｂは銅材
により形成されており、前述の通り前後方向へ水平移動
自在に支持されている。即ち、両上部クランプ５ａ・５
ｂの先端部は断面形状が三角状に形成されており、僅か
な間隙Ｇ_O を置いて対向状に配設した上部クランプの先
端部底面５ａ′・５ｂ′でもって、ワークａ₁ ・ａ₂の
先端部上面を保持固定する。尚、当該上部クランプ５ａ
・５ｂは、上・下方向に移動せずに前後方向のみに水平
移動をし、ワークａ₁ ・ａ₂ のクランプ時に、スイッチ
８ａの操作により前方の孔部１９の上方位置まで移動さ
れ、水平姿勢で保持される。尚、上部クランプ５ａ・５
ｂの下面はテーブル１ａの上面と同一高さレベルに保持
されている。

【００２７】前記下部クランプ１５ａ・１５ｂは、銅材
から成る厚板状の平盤体であり、前述の通りテーブル１
ａの中央部に設けた孔部１９の内部に、上・下動自在に
配設されている。即ち、当該下部クランプ１５ａ・１５
ｂは、平常時（エアーシリンダの非作動時）にはその上
面が図４に示す如く、作業用テーブル１ａの上面よりも
距離Ｌ＝２〜４ｍｍ程度下方に位置するように配設保持
されており、ワークａ₁ ・ａ₂ のクランプ時には、エア
ーシリンダ２２ａ・２２ｂによりその上面が図４の位置
から２〜４ｍｍ上方へ持ち上げられ、作業用テーブル１
ａの上面と水平な位置にまで上昇して、ワーク上部クラ
ンプ５ａ・５ｂとの間でワークａ₁ ・ａ₂ の先端部を堅
固に保持・固定する。

【００２８】尚、前記段差距離Ｌは、ワークａ₁ ・ａ₂
の厚さｔに応じて適宜に調整可能な構成となっている。
また、前記下部クランプ１５ａ・１５ｂの間には、図５
に示すように、厚さ０．１〜０．３ｍｍ程度の薄鋼板よ
り成るセンター基準板１７が、その上端部１７ａを僅か
に上方へ突出させた状態で配設されており、両下部クラ
ンプ１５ａ・１５ｂが上方へ持ち上げられた時には、下
部クランプ１５ａ・１５ｂの内方へ引き込まれた状態と
なる。また、キヤビネット本体１側に固定されたセンタ
ー基準板１７と下部クランプ１５間の間隙は、シール用
溶接ガス（アルゴンガス）の通路として利用されてい
る。

【００２９】前記押えガイド板１６ａ・１６ｂは、厚さ
２〜３ｍｍ程度の帯状の鋼板であり、センター基準板１
７の両側に位置して配設されている。また、当該押えガ
イド板１６ａ・１６ｂの基端部（後方）は下部クランプ
１５へ固定されており、その前端部と下部クランプ１５
の上面との間は、ワークａ₁ ・ａ₂ を挿入するための僅
かな隙間となっている。尚、ワークａ₁ ・ａ₂ の溶接に
際しては、後述するように両ガイド板１６ａ・１６ｂの
下方へワークａ₁ ・ａ₂ の先端部が挿入され、その後ワ
ーク切断端部ａ ₁ ′・ａ₂ ′の細かな位置決めが行なわ
れる。

【００３０】前記センター押え板１８は、図５に示すよ
うに対向する上部クランプ５ａ・５ｂ間の間隙Ｇ_O にほ
ぼ等しい厚みを有する鋼板から形成されており、その下
面側には、下部クランプ１５を挿通して配設したセンタ
ー基準板１７の上方部１７ａを挿入するための凹部１８
ａが形成されている。

【００３１】前記ワーククランプ６ａ・６ｂはワークａ
₁ ・ａ₂ の切断端部ａ₁ ′・ａ₂ ′から６０〜１００ｍ
ｍ程度の部分をテーブル１ａ上へ固定するものである。
当該ワーククランプ６ａ・６ｂは図６に示す如く断面逆
Ｌ型の押え爪体２５と、押え爪体２５を上・下動させる
シリンダ２６及び押え爪体２５の下面側に貼着したナイ
ロン又はウレタン製のクッション部材２７等より形成さ
れており、テーブル１ａにシリンダ２６を保持固定する
と共に、シリンダ２６のピストンに押え爪体２５が支持
固定されている。尚、図６に於いて２８は挿入したワー
クａ₁ ・ａ₂ の位置規制をするストッパーである。

【００３２】前記アークガイドねじ２４は銅材により形
成されており、図７及び図８に示す如く両ワークａ₁ ・
ａ₂ の突き合せ部ωの側方に設けられ、下部クランプ１
５に高さ位置を調整可能にねじ込み固定されている。即
ち、当該アークガイドねじ２４の頭部は平面状に形成さ
れており、その外周部にはテーパー面２４ａが設けられ
ている。

【００３３】例えば、ワークａの板厚さｔが０．２ｍｍ
のときには、当該アークガイドねじ２４の頭部高さは、
溶接用トーチ１４を作動させて電極棒２０を下降させた
ときに、頭部頂面と電極棒２０先端との間の距離ｌ₁ が
０．１〜０．２ｍｍとなるように調整されており、ま
た、アークガイドねじ２４の側面とワークａ₁ ・ａ₂ と
の間の距離ｌ₂ は０．２〜０．３ｍｍに、ワークａ₁ ・
ａ₂ と電極棒２０先端との間の距離ｌ₃ は０．３〜０．
７ｍｍに夫々設定されている。尚、前記各距離ｌ₁ 、ｌ
₂ 、ｌ₃ の大きさは、ワークａの板厚ｔによって適宜に
調整されることは勿論である。

【００３４】次に、本発明に係る突き合せ接合装置Ａに
よるワークａの突き合せ接合について説明する。図４を
参照して、先ず、ワークａ₁ の終端部及び新たなワーク
ａ₂ の先端部を前記切断装置３を用いて切断する。次
に、ワークａ₁ の先端部をワーククランプ６ａ及び押え
ガイド板１６ａの下方へ通してワークａ₁ の切断端面を
センター基準板１７の側面へ接当させ、その後ワークク
ランプ６ａによりワークａ₁ を固定する。同様に新たな
ワークａ₂ の切断端面をセンター基準板１７の他方の側
面へ接当させ、ワーククランプ６ｂによりワークａ₂ を
固定する。

【００３５】両ワークａ₁ ・ａ₂ の先端部のクランプが
終れば、次に上部クランプ５ａ・５ｂを前方（即ち、下
部クランプ１５の上方位置）へ移動させ、その後図５に
示すように、センター押え板１８を上部クランプ５ａ・
５ｂ間の隙間Ｇ_O を通して上方より挿入し、センター基
準板１７の上方突出部１７ａをセンター押え板１８の凹
部１８ａ内へ嵌合させ、ワーク切断端部ａ₁ ′・ａ₂ ′
を下部クランプ１５上へ押圧する。

【００３６】その後、センター押え板１８を下方へ押え
つつエアースイッチ８ａを作動させ、エアーシリンダ２
２ａ・２２ｂによって下部クランプ１５ａ・１５ｂを上
方へ移動させ、ワークａ₁ ・ａ₂ 及びセンター押え板１
８と一緒に、下部クランプ１５ａ・１５ｂをテーブル１
ａと同じ水平位置まで持ち上げる。

【００３７】尚、センター基準板１７の下端部はキヤビ
ネット本体１側へ固定されているため、下部クランプ１
５の上昇により、センター基準板１７の上方への突出部
１７ａはワーク切断端部ａ₁ ′・ａ₂ ′の間隙から引き
抜かれると共に、ワークａ₁・ａ₂ の先端部が、テーブ
ル１ａと下部クランプ１５の上面との間に設けられた段
差Ｌによって若干量だけ前方へ移動し、両切断端部
ａ₁ ′・ａ₂ ′の端面同士が正確に突き合わさった状態
で、上部クランプ５ａ・５ｂの先端部底面５ａ′・５
ｂ′と下部クランプ１５ａ・１５ｂの上面との間で緊密
に保持・固定される。また、人手によって保持されてい
たセンター押え板１８は、適宜に取り除きされる。

【００３８】尚、図４及び図５の実施形態に於いては、
センター押え板１８によるワークの切断端部ａ₁ ′・ａ
₂ ′の押え等を人手で行なうようにしているが、センタ
ー押え板１８を別途にシリンダ等により保持する構成と
し、ワーク切断端部ａ₁ ′・ａ₂ ′の押え操作や切断端
部ａ₁ ′・ａ₂ ′をクランプした後のセンター押え板１
８の取り除きを、自動的に行なうようにしてもよいこと
は勿論である。

【００３９】ワーク切断端部ａ₁ ′・ａ₂ ′のクランプ
が終れば、次にスイッチ８ａの操作によって溶接装置４
を作動させ、溶接用トーチ１４を所定の位置まで自動的
に下降させる。即ち、溶接用トーチ１４のタングステン
電極棒２０の先端は、図７及び図８に示すようにアーク
ガイドねじ２４の頭部頂面近傍まで下降され、まず頭部
頂面と電極棒２０の先端間にアーク２１が発生される。

【００４０】前記アーク２１が発生すると、電極棒２０
は所定の速度で矢印方向へ移動され、発生したアーク２
１はアークガイドねじ２４のテーパー面２４ａを経過し
てワークの突き合せ部ωの端部へ引き継がれ、引き続き
突き合せ部ωのＴＩＧ溶接が行なわれる。

【００４１】尚、突き合せ部ωの他端（左端）まで溶接
が完了すると、アーク２１はストップされ、溶接装置４
は上昇されたあと、原位置まで引き戻される。また、本
発明では、前記アーク２１がアークガイドねじ２４のテ
ーパー部２４ａを通してワークの突き合せ部ωの端部へ
引き継がれるため、アーク２１が不安定になったり、或
いは溶接部ωの端部近傍に所謂溶け落ち等を生ずること
が皆無となる。

【００４２】前記突き合せ部ωの溶接が終れば、突き合
せ溶接部を圧延装置７の下方へ移動させ、従前と同じ操
作によって溶接部をローラによって圧延し、その厚みを
均一化する。その後、突き合せ接合されたワークは、当
該突き合せ接合装置Ａからフリーにされ、プレス工程等
へ送られて行く。

【００４３】尚、本発明の突き合せ接合装置Ａに適用で
きるワークａとしては、厚さ０．１〜０．４ｍｍ（銅・
黄銅・アルミ）及び厚さ０．１〜０．３ｍｍ（鉄・ステ
ンレス）等であり、ワークの幅は１５〜４５ｍｍの範囲
である。また、接合角度は約１００°〜１１０°、接合
部の許容曲がりは１／５００ｍｍ、接合部の厚さ及び段
違いはｔ₀ ≧ｔ₁ （但しｔ₀ は溶接部の厚み、ｔ₁ は圧
延後の厚み）、接合部端部の非溶接部は開始側０．５ｍ
ｍ以下及び終了側０．５ｍｍ以下に夫々設定されてい
る。更に、突き合せ接合装置Ａの電源容量は７ＫＶＡ、
圧縮空気圧は４ｋｇ／ｃｍ ² 、許容周囲温度は０〜４５
℃に夫々設定されている。

【００４４】

【発明の効果】本発明に於いては、下部クランプ１５を
作業用テーブル１ａの上面よりも距離Ｌだけ下降させた
位置に上・下動自在に保持すると共に、センター基準板
１７の両側面へ接当せしめた接合すべき両ワークａ₁ ・
ａ₂ の接合部近傍を、ワーククランプ６ａ・６ｂによっ
てテーブル１ａ上に固定し、且つセンター押え板１８に
より前記ワークａ₁ ・ａ₂ の両切断端部ａ₁ ′・ａ₂ ′
を下部クランプ１５ａ・１５ｂ上へ押し付け乍ら、下部
クランプ１５ａ・１５ｂを上方へ持ち上げてセンター基
準板１７を両切断端部ａ₁ ′・ａ₂ ′の間から引き抜く
と共に上・下クランプ５・１５の間で突き合せ部を挾着
保持する構成としている。その結果、下部クランプ１５
ａ・１５ｂの上昇作動時に、ワークａ₁ ・ａ₂ に、距離
Ｌの落ち込量に相当する左右方向への移動量の余裕が生
じ、これによって両ワークａ₁ ・ａ₂ の切断端面は、セ
ンター基準板１７が引き抜かれた際に正確に突き合わさ
れた状態となり、接合部に部分的な重なりや間隙が生じ
ることが皆無となり、理想的な突き合せ接合部の溶接を
行なうことができる。

【００４５】また、本発明では、突き合せ部の溶接開始
側の近傍にアークガイドねじ２４を設け、先ずアークガ
イドねじ２４の高さを調整してねじ頭部と電極棒２０と
の間で初期アークを発生すると共に、この初期アークを
ねじ頭部のテーパー面２４ａを経て突き合せ部ωへ引き
継ぐようにしている。その結果、溶接開始初期から、発
生したアークが極めて安定したものとなり、従前のよう
にタブＴ等を用いなくても、溶け落ちの無い優れた突き
合せ溶接を行なうことが可能となる。本発明は上述の通
り優れた実用的効用を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】帯状金属薄板の突き合せ接合装置の正面図であ
る。

【図２】図１の接合装置の側面図である。

【図３】図１の接合装置の平面図である。

【図４】突き合せ接合装置の要部を示す縦断面図であ
る。

【図５】図４のワークの突き合せ部に於けるセンター押
え板の挿着状態を示す拡大断面図である。

【図６】ワーククランプの縦断面図である（図４のイ−
イ視断面概要図）。

【図７】突き合せ接合装置のワーク突き合せ部の平面概
要図である。

【図８】図７のイ−イ視断面概要図である。

【図９】従前の突き合せ接合装置の一例を示す正面図で
ある。

【図１０】図９の側面図である。

【図１１】従前の突き合せ接合方法の説明図である（Ｎ
ｏ１）。

【図１２】従前の突き合せ接合方法の説明図である（Ｎ
ｏ２）。

【図１３】タブを用いた突き合せ接合方法の説明図であ
る。

【図１４】従前の突き合せ接合方法による溶接部の説明
図である。

【符号の説明】

Ａは突き合せ接合装置、ａ（ａ₁ ・ａ₂ ）はワーク（帯
状金属薄板）、ａ₁ ・ａ₂ はワークの切断端部、ｔはワ
ークの板厚、ωはワークの突き合せ部、Ｌはテーブル１
ａと下部クランプ１５間の段差、Ｇ_O は上部クランプ片
の間隔、１はキヤビネット本体、１ａは作業用テーブ
ル、２は溶接用ガスボンベ、３は切断装置、４は溶接装
置、５ａ・５ｂは上部クランプ、５ａ′・５ｂ′は先端
部底面、６ａ・６ｂはワーククランプ、７は圧延装置、
８は作動操作スイッチ盤、８ａはエアースイッチ、９は
操作パネル、１０はキャスター、１１はフットロック装
置、１２・１３はケーブルリール、１４は溶接用トー
チ、１５ａ・１５ｂは下部クランプ、１６ａ・１６ｂは
押えガイド板、１７はセンター基準板、１７ａは上方
部、１８センター押え板、１８ａは凹部、１９はテーブ
ルの孔部、２０は電極棒、２１はアーク、２２ａ・２２
ｂはエアーシリンダ、２２は駆動装置、２３は支持ケー
ス体、２４はアークガイドねじ、２４ａはテーパー面、
２５は爪体、２６はシリンダ、２７はクッション部材、
２８はワークストッパー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 23/50 Ｈ０１Ｌ 23/50 Ｂ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状金属薄板を切断装置により切断し、
   切断端面同士を突き合せ固定すると共に、前記突き合せ
   部をＴＩＧ溶接装置により溶接するようにした接合装置
   に於いて、帯状金属薄板を載置する作業用テーブル（１
   ａ）を設けたキヤビネット本体（１）と、作業用テーブ
   ル（１ａ）の上方に間隔（Ｇ_O ）を設けて対向状に配設
   した上部クランプ（５ａ）・（５ｂ）と、作業用テーブ
   ル（１ａ）の中央部にその上面より距離（Ｌ）だけ下方
   に位置して保持固定され、駆動装置（２２）により作業
   用テーブル（１ａ）と同一高さ位置まで押し上げられる
   下部クランプ（１５）と、作業用テーブル（１ａ）上に
   上下動自在に設けられ、両帯状金属薄板（ａ₁ ）・（ａ
   ₂ ）を作業用テーブル（１ａ）上へ保持固定するワーク
   クランプ（６ａ）・（６ｂ）と、前記下部クランプ（１
   ５）の中央部を垂直状に挿通せしめて支持固定され、そ
   の上方部（１７ａ）を下方位置にある下部クランプ（１
   ５）の上面より上方へ突出せしめた薄板製のセンター基
   準板（１７）と、前記センター基準板（１７）の両側に
   位置して下部クランプ（１５）上に配設され、両帯状金
   属薄板（ａ₁ ）・（ａ₂ ）の先端部近傍を下部クランプ
   （１５）上へ押圧保持する押えガイド板（１６ａ）・
   （１６ｂ）と、前記上部クランプ（５ａ）・（５ｂ）の
   間隔（Ｇ_O ）を通して垂直状に挿入され、センター基準
   板（１７）の両側面へ接当させた帯状金属板の切断端部
   （ａ₁ ′）・（ａ₂ ′）を上方より下部クランプ（１
   ５）側へ押圧するセンター押え板（１８）とを具備した
   ことを特徴とする帯状金属薄板の突き合せ接合装置。
2. 【請求項２】 下部クランプ（１５）の帯状金属薄板
   （ａ₁ ）・（ａ₂ ）の突き合せ部（ω）の溶接開始側の
   近傍へ、アークガイドねじ（２４）を高さ位置調節自在
   に螺着し、当該アークガイドねじ（２４）の頭部頂面へ
   ＴＩＧ溶接装置（４）の電極棒（２０）の先端部を位置
   せしめて溶接アーク（２１）を発生させる構成とした請
   求項１に記載の帯状金属薄板の突き合せ接合装置。
3. 【請求項３】 帯状金属薄板（ａ₁ ）・（ａ₂ ）の切断
   端面を下部クランプ（１５）の上面より上方へ突出させ
   たセンター基準板（１７）の両側面へ対向状に接当さ
   せ、次に両帯状金属薄板（ａ₁ ）・（ａ₂ ）の適宜箇所
   を前記下部クランプ（１５）の上面より距離（Ｌ）だけ
   上方に位置する作業用テーブル（１ａ）の上面へワーク
   クランプ（６ａ）・（６ｂ）により支持固定し、その
   後、前記下部クランプ（１５）の上方で且つ作業用テー
   ブル（１ａ）と同じ高さ位置に間隔（Ｇ_O ）をおいて対
   向状に上部クランプ（５ａ）・（５ｂ）を配置すると共
   に、前記間隔（Ｇ_O ）を通してセンター押え板（１８）
   を垂直状に挿入し、当該センター押え板（１８）の下端
   面により前記両帯状金属薄板（ａ₁ ）・（ａ₂ ）の切断
   端部（ａ₁ ′）・（ａ₂ ′）を下部クランプ（１５）側
   へ押圧し乍ら下部クランプ（１５）を上方へ移動させる
   ことにより、前記センター基準板（１７）を両切断端面
   の間から抜き取ると共に、下部クランプ（１５）と上部
   クランプ（５ａ）・（５ｂ）との間で両帯状金属薄板
   （ａ₁ ）・（ａ₂ ）の切断端部を挾着保持し、次に、前
   記押え板（１８）を取り除きしたあと両帯状金属薄板
   （ａ₁ ）・（ａ₂ ）の突き合せ部（ω）をＴＩＧ溶接に
   より接合することを特徴とする帯状金属薄板の突き合せ
   接合方法。