JPS635190B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ロール状回動電極を使用する抵抗溶
接機の回動電極への給電装置に関する。

エアロゾール缶、ビール缶、粉末コーヒー缶、
18リツトル缶等の金属缶胴体の溶接機として、直
線状縦長電極とロール状回動電極を使用する抵抗
溶接機が広く知られている。

本件発明者は、先に、回動電極への給電装置と
して、給電ロータと給電板とを用いる給電装置を
提案した（特願昭58−79433号）。

この先に提案した給電装置は、従来の装置に比
して、長寿命であり、発熱が少ない等種々の利点
を有する。しかしながら、この給電装置にも次の
通りの解決すべき問題点が見出された。即ち、上
記給電装置は、例えば円筒状の給電ロータとその
外周に接触する給電板とを具備する。仮に、給電
ロータと給電板とを剛質の材料で形成すれば、こ
れらは長期に渡たり使用できるが、これらの間の
接触面積は小さく、通電損失が大きくなり好まし
くない。他方、給電ロータ及び給電板の双方又は
いずれか一方を軟質の変形可能な材料で形成する
と、これらの間の接触面積が大きくなり、通電損
失を小さくすることができる。しかし、これらを
軟質の変形可能な材料で形成した場合、長期に渡
たり使用することはできない。

本発明は、上記の通りの状況を虞みてなされた
ものである。

本発明の目的は、給電ロータと給電板との間の
通電損失が小さい回動電極への給電装置を提供す
ることである。

本発明の他の目的は、比較的長寿命な回動電極
への給電装置を提供することである。

本発明に従うと、上記した目的及び他の目的が
電気抵抗溶接機のロール状回動電極への給電装置
において、回動電極の軸に設置された給電ロータ
と、該回動電極の移動方向に延びており、該給電
ロータの外周に対抗するように配置された給電板
と、該給電ロータと該給電板との間に配置された
線状電極とを具備し、該給電ロータの該外周が該
軸を介して該回動電極の電極面に接続されてお
り、該給電板が電源に接続されており、該給電ロ
ータが該線状電極を介して該給電板に圧接し、こ
れによつて、該回動電極の電極面が電源に電気的
に接続されることを特徴とする回動電極への給電
装置を提供することによつて達成される。

次に、第１図を乃至第３図を参照して、本発明
の第１の具体例に従う回動電極への給電装置を備
えたマツシユシーム抵抗溶接機を説明する。

第１図にて、マンドレル１０の右後方にて、重
ね合せ部１２が下方になるように缶胴体１４が成
形され、左前方にて、重ね合せ部１２が溶接せし
められる。

第１図にて、缶胴体１４は、缶胴体搬送機構１
６によつて、マンドレル１０上を右後方より左前
方に順次搬送せしめられる。缶胴体搬送機構１６
は、マンドレル１０の両側に設けられ長手方向に
延びている長溝１８内に移動可能に配置された缶
胴体送り棒２０と、缶胴体送り棒２０に間隔を置
いて配置された複数個の爪２２と、図示しない駆
動機構とからなる。爪２２は、外側から加圧され
ると缶胴体送り棒２０の内側にばね（図示せず）
に抗して入るようになつている。爪２２の、缶胴
体１４と接触する接触端は適切な斜面を有してい
て、缶胴体送り棒２０が長溝１８内を右後方から
左前方に移動する際、爪２２が缶胴体１４の右後
端に係合し、缶胴体１４を左前方に前進せしめ、
缶胴体送り棒２０が左前方から右後方に移動する
際、爪２２の斜面が下記する如く固定的に位置付
けられた缶胴体１４の左前端に接触して、爪２２
は内側に入る。

マンドレル１０の左前方の溶接部の両側には一
対の押えウイング２４が、その上部には支持具２
６がそれぞれ配設されており、夫々缶胴体送り棒
２０の駆動機構と同期して、例えばカム機構（図
示せず）によつて横方向及び上下方向に移動し
て、溶接に先立ち缶胴体１４をマンドレル１０に
押圧し固定できるようになつている。

マンドレル１０の左前方の溶接部の底部溝に縦
長電極２８が内設されている。縦長電極２８の電
の底面には、下方案内溝５０が形成されていて、
この中を第１の線状電極５２が延びている（第２
図）。そして、マンドレル１０の上面には、第１
の線状電極５２のための上方案内溝５４が形成さ
れている。この第１の線状電極５２は、上記した
下方案内溝５０から、図示しない孔を介して、上
記した上方案内溝５４に延びており、図示しない
駆動機構によつて、下記する回動電極３４が縦長
電極２８から離れた位置にある際に、所定量だけ
長手方向に移動せしめられる。

マンドレル１０内には、冷却水、（例えば−30
℃の）ブライン又は液化フレオン等の冷却液体を
貫流するための冷却孔３２が貫通しており、縦長
電極２８、缶胴体１４等を十分に冷却するように
して、これらの部分の酸化防止乃至損耗防止を図
つている。

縦長電極２８は、フイーダ（図示せず）等を介
して溶接電源３３（例えば、商用周波数又は高速
製缶の場合は約200〜500Hzの周波数）に接続され
ている。

縦長電極２８の下方にはロール状の回動電極３
４が配設されている。回動電極３４の外側円周面
には、第２の線状電極５６を案内するための案内
溝５８が形成されている。この第２の線状電極５
６も上記した第１の線状電極５２と同様に移動せ
しめられる。

回動電極３４と一体に、図示した如く回動電極
軸３８が形成されている。この軸３８は２つの軸
受板４０に回転可能に支持されている。２つの軸
受板４０は支持台４２の上面に固定されており、
支持台４２の下面には２つのレール嵌合部材４４
が固定されている。レール嵌合部材４４は、基台
４６に固定された２本のレール４８にそれぞれ嵌
合している。レール嵌合部材４４はレール４８に
対して長手方向には移動できるが、それ以外の方
向には移動できないようになつている。基台４６
は、駆動機構６６によつて、上下方向に制御され
た往復運動を行なう。この駆動機構６６は、基台
４６に固定され鉛直方向に延びている棒６８と、
固定的に配置された枠７０に固定された摺動部７
２と、基台４６に固定され鉛直方向に延びている
ロツド６９と、溶接加圧用バネ７４とを備えてい
る。上記棒６８は摺動部７２内で鉛直方向の移動
のみができるように配設されている。これによつ
て、基台４６が上下に移動する間、基台４６は水
平に維持される。溶接加圧用バネ７４は、上記ロ
ツド６９の回りで且つ基台４６と枠７０との間に
配置されていて、常に基台４６を上方に強制して
いる。上記ロツド６９の下方端はカム機構（図示
せず）に連結されており、これによつて、基台４
６は上下方向の制御された往復運動をするように
なつている。そして、基台４６がカム機構によつ
て上昇せしめられた場合、上記溶接加圧用バネ７
４の強制力によつて、回動電極３４が缶胴体１４
の重ね合せ部１２を介して縦長電極２８に圧接す
るようになつている。上記支持台４２は、図示し
ない駆動機溝によつてレール４８に沿つて長手方
向に制御された往復運動を行なう。

第１図乃至第３図の溶接機は、電源３３と回動
電極３４とが、次の通りの給電装置によつて、電
気的に接続される。

この給電装置は、給電ロータ７６と給電板７８
とを備えている。

給電ロータ７６は、電気抵抗の小さい材料例え
ば銅又は銅合金で形成されており、回動電極軸３
８に固定されていて、これによつて、給電ロータ
７６と回転電極３４とは常に電気的に接続されて
いる。給電ロータ７６の直径は回動電極３４の直
径と等しいのが好ましい。というのは、給電ロー
タ７６と回動電極３４の直径とを等しくすると、
給電ロータ７６の回動のさいに、給電板７８はそ
の回動方向に動くことなく、静止したままで良
い。

一方、給電ロータ７６の直径が回動電極３４の
直径よりも小さい場合には、給電ロータ７６の回
動のさいに、給電板７８がその回転方向に移動で
きるようにする必要がある。

給電板７８は、給電板支持体８０に、これに対
して上下方向のみの移動ができるように取り付け
られている。即ち、給電板７８の第２図両端付近
には第３図に図示した如く、棒８２，８３が固定
されている。棒８２，８３の下端は突出部８４，
８５を有する。また、給電板７８は、上記支持体
８０の側板１０２，１０３によつて基台４６に連
結された上板８６，８７の凹部に嵌合している。
そして、棒８２，８３は上板８６に形成された孔
１０４，１０５を介して延びている。棒８２，８
３の回りで且つ支持体８０の上板８６，８７と棒
８２，８３の突出部８４，８５との間に圧縮バネ
８８，８９が配置されている。これによつて、給
電板７８に上方向の力を加えると、圧縮バネ８
８，８９に抗して上昇せしめることができる。給
電板７８は、支持体８０に対して、その長さ方向
及び巾方向には実質上移動しない。給電板７８の
下方への移動は、上板８６，８７に設置されたス
トツパ６０，６１によつて制限されている。

給電板１７８は、第２図に図示した如く、内部
に孔９０が形成されていて、この孔９０内を冷却
液体が貫流するようになつている。回動電極３４
及びその軸３８にも図示した如く同様な孔を設け
て、冷却液体が貫流するように構成するのが好ま
しい。また、給電板７８の右後端には給電線５９
の一端が接続されている。給電線５９の他端は電
源３３に接続されている。給電線５９は下記する
理由により若干変形できることが必要である。

給電板７８は、その長さ方向中央部分に下方に
突出した、溶接すべき缶胴体１４の接合部より若
干長い平坦部１０６を有し、この平坦部１０６に
は、第３及び第４の線状電極１０８，１１０を案
内するための２本の案内溝１１２，１１３が形成
されている（第２図）。図示した具体例において
は、給電ロータ７６には、第３及び第４の線状電
極１０８，１１０を案内するための溝は設けられ
ていないが、所望により設けることができる。

第３図に示した如く、給電板支持体８０の両側
板１０２，１０３には、第３の線状電極１０８を
案内するための第１、第２、第３及び第４のロー
ラ１１４，１１６，１１８及び１２０が回転可能
に支持されている。第４の線状電極１１０を案内
するための第１、第２、第３及び第４のローラ
（図示せず）も同様に設けられている。第３の線
状電極１０８は、供給源（図示せず）から第１及
び第２のローラ１１４及び１１６を介して、給電
板７８の下に至り、そして、給電板７８とほぼ平
行に延び、給電板７８の平坦部１０６の案内溝１
１２に案内され、そして、第３のローラ１１８に
至り、第４のローラ１２０を介して下方に延びて
いる。溶接作動の際、給電板７８の平坦部１０６
の案内溝１１２にて案内されている部分にて、第
３の線状電極１０８は、給電板７８と給電ロータ
７６とによつて圧縮せしめられるようになつてい
る。

次に、上記した第１図乃至第３図に示した溶接
機の作動を説明する。

まず、マンドレル１０の右後方にて、重ね合せ
部１２が下方になるように缶胴体１４が成形さ
れ、送り棒２０及び爪２２によつて、左前方の所
定位置に移動せしめられる。缶胴体１４が所定位
置に移動せしめられた後、押えウイング２４及び
支持具２６が、マンドレル１０と比較的間隔が開
いている位置から、缶胴体１４をマンドレル１０
に押圧し固定する位置に移動せしめられる。回動
電極３４は、最初は、上記所定位置に位置付けら
れた缶胴体１４の左前端より若干左前の長手方向
位置及び缶胴体１４の重ね合せ部１２より若干下
方の上下方向位置に、その頂部６０が来るように
位置付けられている。この時、給電ロータ７６は
給電板７８に対して、第３図の参照番号７６′で
示した位置にある。即ち給電ロータ７６は給電板
７８の平坦部１０６よりも第３図にて若干左に位
置しており、給電板７８はストツパ６０及び６１
に支持されており、給電ロータ７６と給電板７８
との間を第３及び第４の線状電極１０８，１１０
が自由にその長手方向に移動できるようになつて
いる。

しかる後、基台４６がロツド６９等よりなるそ
の駆動機構によつて若干上昇せしめられる。これ
によつて回動電極３４が縦長電極２８に非常に近
接する、乃至は、回動電極３４が第２の線状電極
５６、缶胴体の接合部及び第１の線状電極５２を
介して縦長電極２８に対接する。給電ロータ７６
は軸受板４０等を介して基台４６に支持されてお
り、給電板７８もストツパ６０，６１を介して基
台４６に支持されているので、基台４６が上昇し
ても、給電ロータ７６と給電板７８との相対的位
置関係は変わらない。

次に、軸受板４０及び支持台４２がレール４８
に沿つて移動せしめられる。これによつて、ま
ず、給電ロータ７６が第３及び第４の線状電極１
０８及び１１０を介して給電板７８の平坦部１０
６に対接し、しかる後、回動電極３４が、第２の
線状電極５６、缶胴体１４の第１図の左前端及び
第１の線状電極５２を介して、縦長電極２８に対
接することになる。これによつて、交流電源３３
の一方の端子は、給電線５９，給電板７８、第３
及び第４の線状電極１０８及び１１０、給電ロー
タ７６、回動電極軸３８、回動電極３４、第２の
線状電極５６、缶胴体１４、第１の線状電極５
２、縦長電極２８を介して、他方の端子に電気的
に接続されることになり、溶接が開始される。そ
して、軸受板４０及び支持台４２が移動すること
によつて、缶胴体１４の接合部は順次溶接され
る。

そして、回動電極３４は缶胴体１４の第１図の
右後端に至り、溶接を完了し、しかる後、給電ロ
ータ７６は給電板７８の平坦部１０６を離れ、第
３図の参照番号７６″で示した位置に至る。この
位置においては、第３及び第４の線状電極１０８
及び１１０は、給電ロータ７６と給電板７８との
間を自由に移動することができる。

この具体例においては、給電ロータ７６と給電
板７８との間に２本の線状電極１０８及び１１０
が配置されるが、代りに１本のみあるいは３本以
上の線状電極を配置することもできる。

線状電極１０８及び１１０には、給電ロータ７
６と給電板７８の平坦部１０６との間で圧力を加
えて、これらを多少変形せしめるようにする。こ
れによつて、給電ロータ７６、線状電極１０８及
び１１０、並びに給電板７８間の、給電ロータの
進行方向における接触長を長くすることができ、
これによつて、接触面積を大きくして、接触抵抗
を小さくすることができる。

線状電極１０８及び１１０は、導電性が良好
で、柔質の材料で製造される。1.0〜2.0mm程度の
直径の電気軟銅線又は低融点金属メツキ銅線を偏
平状に圧延したものを、線状電極１０８及び１１
０のその具体的な例として挙げることができる。
尚、上記低融点金属として、錫、鉛、亜鉛等をそ
の例として挙げることができる。

上記の通りの構成で線状電極１０８及び１１０
が形成される場合、給電ロータ７６と給電板７８
とによつてこれらの線状電極に加えられる加圧力
は、線状電極１本当り、10〜100Kg、特に好まし
くは、15〜50Kgである。

第１図乃至第３図に示した溶接機は、回動電極
３４が、第１図の左前方から右後方に回動する時
のみに溶接が行なわれる、あるいは、左前方から
右後方に回動する時及び右後方から左前方に回動
する時の双方において溶接が行なわれる。この溶
接形態、線状電極１０８及び１１０の材質、上記
加圧力等を考慮して、線状電極１０８及び１１０
は、給電ロータ７６が第３図の左側位置及び右側
位置即ち７８゜及び７８″で示した位置にある時
に、図示しない駆動装置によつて移動せしめられ
る。これによつて、線状電極は、例えば、１〜数
10回の使用後、新たなものに代えられる。好まし
くは、各溶接完了後、線状電極は少しづつ移動せ
しめられる。

次に、第４図を参照して、本発明の第２の具体
例に従う回動電極への給電装置を説明する。

以下、主に、第２の具体例を上記した第１の具
体例と異なつている点を説明する。

第２の具体例においては、ストツパ２６１が、
固定的に設置された枠２７０に、上下位置を調整
できるように設置されている。即ち、枠２７０に
上方に延びているフランジ付延長部２７１が固定
されている。延長部２７１のフランジ２７３の孔
を貫通して棒状ストツパ２６１が配置されてい
る。ストツパ２６１の下方部分にはねじが切られ
ており、このねじに螺合している２つのナツト２
７５がフランジ２７３を挾んでいる。

給電板２７８に第３及び第４のローラ２１８及
び２２０が回転可能に設置されている。給電板２
７８は、バネ２８９によつて常に下方への強制力
を受けており、その下方位置はストツパ２６１に
よつて制限されており、上方へは、バネ２８９に
抗して所定距離上昇せしめることができる。給電
板２７８は、缶胴体の溶接部の長さより充分長い
長さの平坦部２０６を有する。第４図は、左側の
ストツパ等のみを示したが右側も同様に構成され
ている。

上記した第２の具体例は次の通りに作動する。

まず、第４図に示した如く、基台２４６は下方
位置にあり、給電ロータ２７６は左側位置にあ
る。この位置においては、回動電極（図示せず）
は、所定位置に位置付けられた缶胴体（図示せ
ず）の左前端より若干左前の長手方向位置及び缶
胴体の重ね合せ部より若干下方の上下方向位置
に、その頂部が来るように位置付けられている。
また、給電板２７８は、ストツパ２６１によつて
位置が決められており、給電ロータ２７６とは接
触していない。

次に、基台２４６が上昇せしめられる。枠２７
０に設置されたストツパ２６１によつて位置が決
められている給電板２７８は初めは上昇しない。
給電ロータ２７６が上昇して、１本又は複数本の
線状電極１０８を介して給電板２７８に接触し、
バネ２８９に抗してこれを上昇せしめる。

しかる後、給電ロータ２７６は、回動電極等と
共に第４図右側に移動せしめられ、缶胴体の接合
部が溶接せしめられる。

溶接完了後、上記した第１の具体例と同御に、
基台２４６は下方に下げられる。この時、給電ロ
ータ２７６と給電板２７８に沿つて延びている線
状電極２０８とは接触しなくなる。

上記した第２の具体例においては、給電ロータ
２７６が左側位置及び右側位置にある場合に、基
台２４６が下げられ、給電ロータ２７６は線状電
極２０８に対接していない。これらの場合に、線
状電極２０８は、図示しない駆動装置によつて、
所定量長さ方向に移動することができる。

次に、第５図を参照して、本発明の第３の具体
例に従う回動電極への給電装置を備えた抵抗溶接
機を説明する。

第３の具体例は、第２の具体例と同様な給電板
３７８、ストツパ（図示せず）を有するが、第２
の具体例とは線状電極の供給形態が異なる。

この具体例においては、１本の線状電極４００
が、供給源から、第１のローラ４０１と第２のロ
ーラ４０２との間に供給され、上方の第３のロー
ラ４０３に進み、そして縦長電極４２８に沿つて
進められる。縦長電極４２８には線状電極４００
を案内するための溝を設けることができる。線状
電極４００は縦長電極４２８から第４のローラ４
０４を介して縦長電極４２８の上方でこれに平行
に、例えばマンドレル（図示せず）に設けられた
溝に沿つて進み、第５及び第６のローラ４０５及
び４０６に至る。これら第１乃至第６のローラ４
０１乃至４０６は、マンドレル、枠等固定的に設
置された部材に回転可能に設置されている。線状
電極４００は、第６のローラ４０６から、例えば
軸受板（図示せず）に回転可能に支持されて、回
動電極４３４と共に移動する第７のローラ４０７
に至り、そして、回動電極４３４の周囲に沿つて
進み、回動電極４３４と縦長電極４２８との間に
至り、そして回動電極４３４の周囲に沿い、第８
のローラ４０８に至る。この第８のローラ４０８
も第７のローラと同様に回動電極４３４と共に移
動できるようになつている。そして、線状電極４
００は、固定部材に回転可能に設置された第９の
ローラ４０９及び第10のローラ４１０を介して、
給電板４７８の平坦部に沿つて給電ロータ４７６
上に進められる。線状電極４００は、給電板４７
８から第11、第12及び第13のローラ４１１，４１
２及び４１３を介して進められ、これによつて方
向を逆転せしめられて再度給電板４７８の平坦部
に沿つて進められ、そして、第14及び第15のロー
ラ４１４及び４１５を介して排出される。第９乃
至第15のローラは固定部材に回転可能に設置され
たローラである。線状電極４００を駆動する方式
は種々考えられるが、例えば、第１及び第２のロ
ーラ４０１及び４０２、並びに第14及び第15のロ
ーラ４１４及び４１５に駆動モータを連結し、こ
れによつて線状電極４００を駆動、即ち長手方向
に移動せしめることができる。この線状電極４０
０の駆動は、第２の具体例に関して説明した如
く、給電ロータ４７６と給電板４７８とが離れて
いる間に行なわれる。この間、回動電極４３４と
縦長電極４２８との間も離れているので、線状電
極４００の駆動は抵抗なく行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の具体例に従う回動電
極への給電装置を備えた抵抗溶接機の部分断面斜
視図。第２図は、第１図の溶接機の要部拡大断面
図。第３図は、第１図の溶接機の一部を切欠いた
要部側面図。第４図は、本発明の第２の具体例に
従う回動電極への給電装置の一部を切欠いた要部
側面図。第５図は、本発明の第３の具体例に従う
回動電極への給電装置を備えた抵抗溶接機の要部
簡略斜視図。 １０……マンドレル、１４……缶胴体、２８…
…縦長電極、３３……溶接電源、３４……回動電
極、３８……回動電極軸、５２……第１の線状電
極、５６……第２の線状電極、６０，６１，２６
１……ストツパ、７６，２７６，４７６……給電
ロータ、７８，２７８，４７８……給電板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気抵抗溶接機のロール状回動電極への給電
   装置において、 回動電極の軸に設置された給電ロータと、該回
   動電極の移動方向に延びており、該給電ロータの
   外周に対抗するように配置された給電板と、該給
   電ロータと該給電板との間に配置された線状電極
   とを具備し、 該給電ロータの該外周が該軸を介して該回動電
   極の電極面に接続されており、該給電板が電源に
   接続されており、該給電ロータが該線状電極を介
   して該給電板に圧接し、これによつて、該回動電
   極の電極面が電源に電気的に接続されていること
   を特徴とする回動電極への給電装置。 ２ 該給電板が、缶胴体の接合部とほぼ等しい長
   さの、突出した平坦部を有し、該給電板がバネに
   よつて該給電ロータの方に強制せしめられており
   且つストツパによつてその位置が制限されてお
   り、該給電ロータが該給電板の該平坦部に沿つて
   移動せしめられ、これによつて、該給電ロータが
   該給電板の該平坦部に対抗している場合、該線状
   電極が該給電ロータと該平坦部との間にて圧縮さ
   れ、該給電ロータが該給電板の該平坦部以外の部
   分に対抗している場合、該線状電極が該給電ロー
   タと該給電板との間を自由に移動できるようにな
   つている特許請求の範囲第１項記載の回動電極へ
   の給電装置。 ３ 該給電板がバネによつて該給電ロータの方に
   強制せしめられており且つ固定部材に設置された
   ストツパによつてその位置が制限されており、該
   給電ロータが該給電板に近接した位置と該給電板
   から離間した位置とを取ることができ且つ該給電
   板に沿つて移動可能であり、これによつて、該給
   電ロータが該給電板に近接した位置にある場合、
   該線状電極が該給電ロータと該給電板との間にて
   圧縮され、該給電ロータが該給電板から離間した
   位置にある場合、該線状電極が該給電ロータと該
   給電板との間を自由に移動できるようになつてい
   る特許請求の範囲第１項の回動電極への給電装
   置。 ４ 該給電ロータと該給電板との間に配置された
   線状電極と、電気抵抗溶接機のロール状回動電極
   と縦長電極との間に配置された線状電極とが共通
   である特許請求の範囲第１項記載の回動電極への
   給電装置。