JPWO1996026036A1 - Seam welding method and seam welding device - Google Patents
Seam welding method and seam welding deviceInfo
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Abstract
(57)【要約】 一対の板状ワーク12H、12Mは、案内ローラ14および案内部材18U、18Sにより、搬送されると同時にそれらの相互の端縁部が所定の重ね代Sとなるように位置決めされ、一対のローラ電極20U、20Sにより挟まれ且つ押し潰されつつそれらローラ電極20U、20S間に溶接電流が流されることにより、それらの端縁部が相互に溶接される。板状ワーク12H、12Mを上下クランプ部材で保持しつつ一対のローラ電極20U、20Sに対して往復移動させるクランプ機構を用いる場合に比較して、溶接が完了した板状ワーク12H、12Mから外された上下クランプ部材を原位置へ移動させる機構が必要がなく、シーム溶接装置が複雑化することがないので、シーム溶接装置が小型となる。また、ローラ電極20U、20Sを上下クランプ部材に対して往復移動させる場合に比較して、そのローラ電極20U、20Sの移動に起因してシーム溶接の生産性が低下することが解消されるので、シーム溶接の生産性が高められる。 (57) [Summary] A pair of plate-shaped workpieces ( 12H , 12M) are conveyed by guide rollers (14) and guide members ( 18U , 18S ) and simultaneously positioned so that their mutual edge portions form a predetermined overlap (S), and are welded together at their edge portions by being sandwiched and crushed between a pair of roller electrodes ( 20U , 20S) while a welding current is passed between the roller electrodes ( 20U , 20S ) . Compared to using a clamping mechanism that holds the plate-shaped workpieces ( 12H , 12M) with upper and lower clamping members and moves them back and forth relative to the pair of roller electrodes ( 20U , 20S) , there is no need for a mechanism to move the upper and lower clamping members, which have been detached from the plate-shaped workpieces ( 12H , 12M) after welding, back to their original positions, and the seam welding apparatus does not become more complicated, resulting in a smaller size. Furthermore, compared to when the roller electrodes 20U , 20S are moved back and forth relative to the upper and lower clamp members, the reduction in productivity of seam welding caused by the movement of the roller electrodes 20U , 20S is eliminated, and therefore productivity of seam welding is improved.
Description
【発明の詳細な説明】 発明の名称 シーム溶接方法およびシーム溶接装置 技術分野 本発明は、2枚の板状ワークの端縁部を重ね合わせて、その重ね合わせた部分 を一対のローラ電極で挟みながら、或いは強く挟んで押し潰しなから、それら一 対のローラ電極間に溶接電流を流すことにより連続的に溶接するシーム溶接方法 およびシーム溶接装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] Title of the Invention Seam Welding Method and Seam Welding Apparatus Technical Field The present invention relates to a seam welding method and seam welding apparatus in which the edges of two plate-shaped workpieces are overlapped, the overlapped portions are clamped between a pair of roller electrodes, or tightly clamped and crushed, and a welding current is passed between the pair of roller electrodes to continuously weld the overlapped portions.
背景技術 2枚の板状ワークの端縁部を重ね合わせて、その重ね合わせた部分を一対のロ ーラ電極で挟みながら、或いは強く挟んで押し潰しながら、それら一対のローラ 電極間に溶接電流を流すことにより連続的に溶接するシーム溶接は、高速溶接が 可能で大量生産に適していることから、鉄鋼や自動車の生産ラインなどで多く採 用されている。BACKGROUND ART Seam welding, in which the edges of two plate-shaped workpieces are overlapped and then continuously welded by passing a welding current between a pair of roller electrodes while the overlapped portions are either clamped or tightly pressed together, is widely used in steel and automobile production lines due to its high speed and suitability for mass production.
ところで、このようなシーム溶接は、一対のローラ電極の加圧力によって二枚 の板状ワークの重ね合わせた部分に拡がり力が発生することから、二枚の板状ワ ークの重ね合わせた部分が相互に離隔しないようにその板状ワークを強固に保持 しておく必要がある。特に、一対のローラ電極で強く挟んで2枚の板状ワークの 端縁部を押し潰しながら連続的に溶接するマッシュ型シーム溶接では、二枚の板 状ワークの重ね合わせた部分が相互に離隔する方向の拡がり力が大きく、上記の 必要性が高いのである。In seam welding, the pressure applied by a pair of roller electrodes generates an expansion force at the overlapping portion of two plate-shaped workpieces, making it necessary to firmly hold the two plate-shaped workpieces so that the overlapping portions do not separate. This is particularly true in mash seam welding, in which a pair of roller electrodes tightly clamps the two plate-shaped workpieces together, crushing their edges while continuously welding them, because the expansion force that separates the overlapping portions of the two plate-shaped workpieces is large.
そこで、従来では、たとえば、図10に示すように、二枚の板状ワー ク12H、12Mをクランプ機構122の上下クランプ部材120により挟むこと により強固に保持し、それら上下クランプ部材120を一対のローラ電極20U 、20Sに対して相対的に移動させつつ、二枚の板状ワーク12H、12Mの重ね 合わせた部分が連続的にシーム溶接されていた。たとえば、特開昭59−223 179号公報、特開昭61−52994号公報に記載されたシーム溶接装置がそ れである。Therefore, in the past, for example, as shown in FIG. 10, two plate-shaped workpieces 12H, 12MThe upper and lower clamp members 120 of the clamp mechanism 122 are clamped and firmly held, and the upper and lower clamp members 120 are fixed to the pair of roller electrodes 20.U , 20SWhile moving the two plate-shaped workpieces 12 relative to each other,H, 12MThe overlapping portions of the two sheets have been continuously seam-welded. For example, seam welding apparatuses such as those disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication Nos. 59-223179 and 61-52994 are known.
しかしながら、上記従来のシーム溶接装置によれば、クランプ機構122を一 対のローラ電極20U、20Sに対して相対移動させる方式であるため、溶接が完 了した板状ワーク12H、12Mから外された上下クランプ部材120またはロー ラ電極20U、20Sを原位置へ移動させねばならないことから、その移動機構に よってシーム溶接装置が複雑化したり或いは大型化したりする不都合があった。 However, in the conventional seam welding apparatus described above, the clamp mechanism 122 is moved relative to the pair of roller electrodes 20U , 20S. Therefore, after welding is completed, the upper and lower clamp members 120 or the roller electrodes 20U , 20S must be removed from the plate-like workpieces 12H , 12M and moved back to their original positions. This movement mechanism has the disadvantage of making the seam welding apparatus complicated or large.
また、上記ローラ電極20U、20Sを原位置へ移動させる場合には、調節を中断 させねばならず、シーム溶接装置の生産性が低下する欠点があった。Furthermore, when the roller electrodes 20U , 20S are moved to their original positions, the adjustment must be interrupted, which reduces the productivity of the seam welding device.
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするとこ ろは、クランプ機構とローラ電極とを相対移動させることなく連続溶接を可能と して、小型且つ生産性の高いシーム溶接方法およびシーム溶接装置を提供するこ とにある。The present invention has been made in light of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a seam welding method and apparatus that enables continuous welding without moving the clamping mechanism and roller electrode relative to each other, and that is compact and highly productive.
発明の開示 上記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、二枚の板状ワークの 端縁部を重ね合わせて、その重ね合わせた部分を互いに平行な二軸心まわりに回 転可能に設けられた一対のローラ電極で挟みながら、その二枚の板状ワークの端 縁部を連続的に溶接するシーム溶接方法であって、(a)前記二枚の板状ワーク をその厚み方向に挟む複数対の案内ローラを用いて、その二枚の板状ワークを前 記ローラ電極へ向かう一方向 へ移動させる移動工程と、(b)その移動工程によって前記二枚の板状ワークが 一方向へ移動させられる過程で、その二枚の板状ワークを所定の重なり代で互い に重ね合わせた状態で前記一対のローラ電極の間で挟まれるようにその二枚の板 状ワークを案内するガイド工程と、(c)前記一対のローラ電極間で溶接電流を 流すことによりその一対のローラ電極により挟まれた二枚の板状ワークの端縁部 を連続的に溶接する溶接工程とを、含むことにある。DISCLOSURE OF THE INVENTION To achieve the above-mentioned objectives, the gist of the present invention is a seam welding method for continuously welding the edges of two plate-shaped workpieces by overlapping the edges of the two workpieces and sandwiching the overlapped portions between a pair of roller electrodes rotatable about two parallel axes. The method includes: (a) a moving step in which the two workpieces are moved in one direction toward the roller electrodes using multiple pairs of guide rollers that sandwich the two workpieces in their thickness direction; (b) a guiding step in which, as the two workpieces are moved in one direction by the moving step, the two workpieces are guided so that they are sandwiched between the pair of roller electrodes in an overlapping state with a predetermined overlap; and (c) a welding step in which a welding current is passed between the pair of roller electrodes to continuously weld the edges of the two workpieces sandwiched between the pair of roller electrodes.
このようにすれば、移動工程により、複数対の案内ローラにより挟まれた二枚 の板状ワークがその案内ローラの回転によって前記ローラ電極の軸心に直角な方 向へ移動させられる過程で、ガイド工程により、その二枚の板状ワークが所定の 重なり代で互いに重ね合わせられた部分が上記一対のローラ電極の間で挟まれる ようにその二枚の板状ワークが案内されるとともに、溶接工程において、上記一 対のローラ電極間で溶接電流が流されることによりそれら一対のローラ電極によ り挟まれた二枚の板状ワークの端縁部が連続的に溶接される。したがって、本発 明方法によれば、一対の板状ワークをそれらの端縁部が相互に重ねられた状態で 保持しつつ一対のローラ電極に対して相対移動させるクランプ機構を用いる場合 に比較して、溶接が完了した板状ワークから外された上下クランプ部材またはロ ーラ電極を原位置へ移動させる必要がなく、シーム溶接装置が複雑化することが ないので、シーム溶接装置が小型となるとともに、ローラ電極の移動に起因して シーム溶接の生産性が低下することが解消されるので、シーム溶接の生産性が高 められる。In this manner, during the moving process, two plate-shaped workpieces sandwiched between pairs of guide rollers are moved in a direction perpendicular to the axis of the roller electrodes by the rotation of the guide rollers; during the guiding process, the two plate-shaped workpieces are guided so that the overlapping portions of the two plate-shaped workpieces are sandwiched between the pair of roller electrodes with a predetermined overlap; and during the welding process, a welding current is passed between the pair of roller electrodes, thereby continuously welding the edge portions of the two plate-shaped workpieces sandwiched between the pair of roller electrodes. Therefore, compared to using a clamping mechanism that holds a pair of plate-shaped workpieces with their edges overlapping each other and moves them relative to a pair of roller electrodes, the method of the present invention eliminates the need to move the upper and lower clamping members or roller electrodes back to their original positions after they are removed from the plate-shaped workpieces once welding is complete. This eliminates the need to make the seam welding equipment more complex, allowing for a smaller seam welding equipment and eliminating the reduction in seam welding productivity caused by the movement of the roller electrodes, thereby improving seam welding productivity.
ここで、好適には、上記ガイド工程は、前記一対のローラ電極よりも上流側に おいて位置固定の案内部材にそのローラ電極の軸心に直角な方向に平行に設けら れた一対の案内面に、前記二枚の板状ワークの互いに重ね合わせられた端縁部の 端面を摺接させることによりその二枚の板状 ワークを案内するものである。このようにすれば、簡単な構成により上記二枚の 板状ワークの端縁部の重ね合わせ精度が高められる。Preferably, the guiding step guides the two plate-shaped workpieces by sliding the end faces of the overlapping edge portions of the two plate-shaped workpieces against a pair of guide surfaces provided on a fixed guide member upstream of the pair of roller electrodes and parallel to the axis of the roller electrodes in a direction perpendicular to the axis of the roller electrodes. This simple configuration improves the overlapping accuracy of the edge portions of the two plate-shaped workpieces.
また、好適には、上記ガイド工程は、前記案内部材の両側にそれぞれ位置して 前記二枚の板状ワークをその厚み方向にそれぞれ挟む少なくとも2対の案内ロー ラを用いて、その二枚の板状ワークの搬送に関連してその案内部材の案内面に接 近する方向の分力を発生させることにより、その二枚の板状ワークの端縁部の端 面を上記案内面に摺接させるものである。このようにすれば、少なくとも2対の 案内ローラによって上記二枚の板状ワークがその移動方向へ移動するに伴って案 内部材の案内面側へ押しつけられるので、その板状ワークを案内部材の案内面へ 押しつけるための案内板を設ける場合に比較して摺動部分が少なくなる利点があ る。Preferably, the guiding step uses at least two pairs of guide rollers positioned on either side of the guide member, each sandwiching the two plate-shaped workpieces in the thickness direction, to generate a component of force in a direction approaching the guide surface of the guide member in association with the transport of the two plate-shaped workpieces, thereby causing the end faces of the edge portions of the two plate-shaped workpieces to slide against the guide surface. In this way, the two plate-shaped workpieces are pressed against the guide surface of the guide member by at least two pairs of guide rollers as they move in their direction of movement, which has the advantage of reducing the number of sliding parts compared to when a guide plate is provided to press the plate-shaped workpieces against the guide surface of the guide member.
また、好適には、前記溶接工程は、互いに平行な二軸心まわりに回転可能に設 けられ且つ相対的に接近する方向に付勢された一対のローラ電極間で、その一対 のローラ電極により挟まれた二枚の板状ワークの端縁部を押し潰しつつそれらを 相互に溶接するものである。このようにすれば、予め板状ワークの端縁部の被溶 接面に面取り加工などを施す必要がない。また、このような所謂マッシュ型シー ム溶接の場合では、一対のローラ電極によって挟圧されたときの二枚の板状ワー クの拡開力が大きいことから強力なクランプ機構が必要であったので、前記発明 方法の効果が顕著となる。Preferably, the welding process involves a pair of roller electrodes rotatable about two parallel axes and biased toward each other, crushing the edges of two plate-shaped workpieces sandwiched between the pair of roller electrodes while welding them together. This eliminates the need for prior chamfering of the welded edges of the plate-shaped workpieces. Furthermore, in the case of so-called mash-type seam welding, a powerful clamping mechanism is required due to the large spreading force exerted on the two plate-shaped workpieces when clamped between the pair of roller electrodes, making the effects of the method of the present invention particularly pronounced.
また、好適には、前記一対のローラ電極の側方位置にそれぞれ設けられた2対 の保持ローラを用いて、端縁部を溶接中の前記二枚の板状ワークをその厚み方向 において所定の挟圧力で挟むことにより、その板状ワークを溶接工程において発 生するその二枚の板状ワークの拡開力に対抗する摩擦力を発生させて、その二枚 の板状ワークの拡開を防止する工程 をさらに含むものである。このようにすれば、端縁部を溶接工程中の二枚の板状 ワークの拡開が防止されるので、溶接位置精度が好適に高められる。Preferably, the method further includes a step of using two pairs of holding rollers, each provided at a lateral position of the pair of roller electrodes, to clamp the two plate-shaped workpieces in their thickness direction with a predetermined clamping pressure while their edges are being welded, thereby generating a frictional force that counteracts the spreading force of the two plate-shaped workpieces during the welding process, thereby preventing the two plate-shaped workpieces from spreading apart. In this way, the two plate-shaped workpieces are prevented from spreading apart during the welding process, thereby favorably improving the welding position accuracy.
また、好適には、前記一対のローラ電極の軸心方向におけるそのローラ電極と 前記保持ローラとの間の前記板状ワークの凸変形発生部位を予め押さえる押圧工 程が、前記発明方法にさらに含まれる。このようにすれば、その板状ワークの凸 変形に起因して板状ワークの端縁部が相互に離隔する方向にずれることが防止さ れるので、そのずれに起因してローラ電極間の板状ワーク内に形成される溶融部 が二枚の板状ワーク内に形成され難くなることや、それに起因して溶接強度が低 下することが好適に防止される利点がある。Preferably, the method further includes a pressing step of pressing down the portion of the plate-shaped workpiece between the pair of roller electrodes and the holding roller in the axial direction of the roller electrodes where convex deformation occurs. This prevents the edges of the plate-shaped workpiece from shifting away from each other due to convex deformation of the plate-shaped workpiece, thereby advantageously preventing the molten zone formed between the roller electrodes from forming in both plate-shaped workpieces due to such shifting and thus reducing the welding strength.
また、好適には、前記ローラ電極から前記板状ワークへその移動方向の駆動力 が伝達されるように前記ローラ電極を回転駆動するローラ電極回転駆動工程が、 前記発明方法にさらに含まれる。このようにすれば、板状ワークを駆動するため の駆動力がローラ電極から板状ワークへ伝達されるようにローラ電極が回転駆動 されるので、一対の板状ワークの相互の拡開力が抑制されることから、板状ワー クの端縁部が相互に離隔する方向にずれることに起因してローラ電極間の板状ワ ーク内に形成される溶融部が二枚の板状ワーク内に形成され難くなることが好適 に防止される利点がある。Preferably, the method further includes a roller electrode rotation driving step of rotating the roller electrode so that a driving force in the direction of movement of the plate-shaped workpiece is transmitted from the roller electrode to the plate-shaped workpiece. In this way, the roller electrode is rotated so that the driving force for driving the plate-shaped workpiece is transmitted from the roller electrode to the plate-shaped workpiece. This suppresses the mutual spreading force between the pair of plate-shaped workpieces, thereby advantageously preventing the edge portions of the plate-shaped workpieces from shifting away from each other, making it difficult for the molten zone formed in the plate-shaped workpiece between the roller electrodes to form in both plate-shaped workpieces.
また、好適には、前記板状ワークのうち前記ローラ電極によるシーム溶接によ り加熱される部分を冷却するための冷却流体を、その板状ワークのうちローラ電 極により挟圧される部分へ向かって供給する冷却流体供給工程が、前記発明方法 にさらに含まれる。このようにすれば、ローラ電極間の通電によってそれらロー ラ電極間の板状ワーク内に形成される溶融部の熱により発生する一対の板状ワー クの相互の拡開力が、上記 冷却流体の供給によって抑制されるので、ローラ電極間の板状ワーク内に形成さ れる溶融部が二枚の板状ワーク内に形成され難くなることが好適に防止される利 点がある。Preferably, the method further includes a cooling fluid supply step of supplying a cooling fluid to the portion of the plate-shaped workpiece that is being clamped by the roller electrodes to cool the portion of the plate-shaped workpiece that is heated by the seam welding with the roller electrodes. This suppresses the mutual spreading force between the pair of plate-shaped workpieces that is generated by the heat of the molten zone formed in the plate-shaped workpieces between the roller electrodes when current is passed between the roller electrodes, thereby advantageously preventing the molten zone formed in the plate-shaped workpieces between the roller electrodes from being difficult to form in both plate-shaped workpieces.
上記方法発明を好適に実施するためのシーム溶接装置の要旨とするところは、 二枚の板状ワークの端縁部を重ね合わせて、その重ね合わせた部分を互いに平行 な軸心まわりに回転させられる一対のローラ電極で挟みながらそれら一対のロー ラ電極間に溶接電流を流すことにより、その二枚の板状ワークの端縁部を連続的 に溶接するシーム溶接装置であって、(a)互いに平行な二軸心まわりに回転可 能に設けられ且つ互いに接近する方向に付勢された一対のローラ電極と、(b) 前記二枚の板状ワークの厚み方向の両側にそれぞれ位置して前記ローラ電極の軸 心に略平行な軸心まわりに回転可能に設けられた複数対の案内ローラと、(c) それら複数対の案内ローラの少なくとも一部を所定の回転方向へ回転駆動するこ とにより、前記二枚の板状ワークを前記案内ローラにより厚み方向に挟まれた状 態で一方向へ移動させる駆動装置と、(d)その駆動装置によって前記二枚の板 状ワークが一方向へ移動させられる過程で、その二枚の板状ワークを所定の重な り代で相互に重ね合わせられた状態で前記一対のローラ電極の間で挟まれるよう にその二枚の板状ワークを案内するガイド装置とを、含むことにある。The gist of a seam welding apparatus for suitably implementing the above-mentioned method invention is a seam welding apparatus that overlaps the edges of two plate-shaped workpieces, sandwiches the overlapped portions between a pair of roller electrodes that can be rotated about parallel axes, and passes a welding current between the pair of roller electrodes to continuously weld the edges of the two plate-shaped workpieces. The seam welding apparatus comprises: (a) a pair of roller electrodes that can rotate about two parallel axes and are biased toward each other; and (b) a pair of roller electrodes positioned on both sides of the thickness direction of the two plate-shaped workpieces, respectively, and configured to weld the edges of the roller electrodes. (c) a drive unit that rotates at least some of the pairs of guide rollers in a predetermined direction, thereby moving the two plate-shaped workpieces in one direction while they are sandwiched between the guide rollers in the thickness direction; and (d) a guide unit that guides the two plate-shaped workpieces so that they are sandwiched between the pair of roller electrodes while overlapping each other with a predetermined overlap while the two plate-shaped workpieces are moved in one direction by the drive unit.
このようにすれば、複数対の保持ローラにより挟まれた二枚の板状ワークが駆 動装置により回転駆動されることによって前記ローラ電極の軸心に直角な方向へ 移動させられる過程で、ガイド装置により、その二枚の板状ワークの所定の重ね 代で互いに重ね合わせられた部分が上記一対のローラ電極の間で挟まれるように その二枚の板状ワークが案内される。このため、上記一対のローラ電極間で溶接 電流が流されることによりそれら一対のローラ電極により挟まれた二枚の板状ワ ークの端縁部が連続 的に溶接される。したがって、本発明装置によれば、一対の板状ワークをそれら の端縁部が相互に重ねられた状態で保持しつつ一対のローラ電極に対して相対移 動させるクランプ機構を用いる場合に比較して、溶接が完了した板状ワークから 外された上下クランプ部材またはローラ電極を原位置へ移動させる必要がなく、 シーム溶接装置が複雑化することがないので、シーム溶接装置が小型となるとと もに、ローラ電極の移動に起因してシーム溶接装置の生産性が低下することが解 消されるので、シーム溶接装置の生産性が高められる。In this manner, as two plate-shaped workpieces sandwiched between pairs of holding rollers are rotated by a drive device and moved in a direction perpendicular to the axis of the roller electrodes, the guide device guides the two plate-shaped workpieces so that the overlapping portions of the two plate-shaped workpieces are sandwiched between the pair of roller electrodes. Thus, a welding current is passed between the pair of roller electrodes, continuously welding the edges of the two plate-shaped workpieces sandwiched between the pair of roller electrodes. Therefore, compared to a clamping mechanism that holds a pair of plate-shaped workpieces with their overlapping edges and moves them relative to the pair of roller electrodes, the present invention eliminates the need to move the upper and lower clamping members or roller electrodes back to their original positions after welding is complete. This reduces the complexity of the seam welding apparatus, thereby reducing the size of the seam welding apparatus and eliminating the productivity loss caused by roller electrode movement, thereby improving productivity.
ここで、好適には、前記ガイド装置は、前記一対のローラ電極の軸心に直角な 方向に平行に設けられた一対の案内面を有してそのローラ電極よりも上流側にお いて固設された案内部材を含み、搬送過程において前記二枚の板状ワークの互い に重ね合わせられる端縁部の端面をその案内部材の案内面に摺接させて二枚の板 状ワークを相互に位置決めするものである。このようにすれば、簡単な構成によ り上記二枚の板状ワークの端縁部の重ね合わせ精度が高められる。Preferably, the guide device includes a guide member having a pair of parallel guide surfaces extending perpendicular to the axes of the pair of roller electrodes and fixed upstream of the roller electrodes, and the end faces of the overlapping edge portions of the two plate-shaped workpieces are brought into sliding contact with the guide surfaces of the guide member during the conveyance process to position the two plate-shaped workpieces relative to one another. This simple configuration improves the overlapping accuracy of the edge portions of the two plate-shaped workpieces.
また、好適には、前記ガイド装置は、前記案内部材の厚み方向の両側にそれぞ れ位置して前記二枚の板状ワークをそれぞれ挟み、その二枚の板状ワークを前記 ローラ電極に接近する程上記案内部材の案内面に接近する方向へ案内することに より、その二枚の板状ワークの端縁部の端面を上記案内面に摺接させる少なくと も2対の案内ローラを有するものである。このようにすれば、少なくとも2対の 案内ローラによって上記二枚の板状ワークがその移動方向へ移動するに伴って案 内部材の案内面側へ押しつけられるので、その板状ワークを案内部材の案内面へ 押しつけるための案内用傾斜板を設ける場合に比較して摺動部分が少なくなる利 点がある。Preferably, the guide device has at least two pairs of guide rollers positioned on either side of the guide member in the thickness direction to sandwich the two plate-shaped workpieces and guide the two plate-shaped workpieces in a direction that brings them closer to the roller electrodes and closer to the guide surface of the guide member, thereby causing the end faces of the edge portions of the two plate-shaped workpieces to slide against the guide surface. In this manner, the two plate-shaped workpieces are pressed against the guide surface of the guide member by at least two pairs of guide rollers as they move in the direction of movement, which has the advantage of reducing the sliding parts compared to when an inclined guide plate is provided to press the plate-shaped workpieces against the guide surface of the guide member.
また、好適には、前記一対のローラ電極は、それらの間で挟まれた二 枚の板状ワークの端縁部を押し潰しつつその板状ワークの端縁部を相互に溶接す るものである。このようにすれば、予め板状ワークの端縁部の被溶接面に面取り 加工などを施す必要がない。また、このような所謂マッシュ型シーム溶接の場合 では、一対のローラ電極によって挟圧されたときの二枚の板状ワークの拡開力が 大きいことから強力なクランプ機構が必要であったので、前記発明装置の効果が 顕著となる。Preferably, the pair of roller electrodes compresses the edges of the two plate-shaped workpieces sandwiched between them while welding the edges of the plate-shaped workpieces together. This eliminates the need for prior chamfering of the edges of the plate-shaped workpieces to be welded. Furthermore, in the case of so-called mash seam welding, a powerful clamping mechanism is required due to the large spreading force exerted on the two plate-shaped workpieces when clamped between the pair of roller electrodes, making the effects of the inventive device particularly pronounced.
また、好適には、前記一対のローラ電極の側方位置においてその一対のローラ 電極の軸心と平行な一対の軸心まわりに回転可能にそれぞれ設けられ、その一対 のローラ電極により挟まれている前記二枚の板状ワークをその厚み方向に挟む2 対の保持ローラと、その2対の保持ローラに対して、前記一対のローラ電極によ る溶接過程において発生する前記二枚の板状ワークの拡開力に十分に対抗する摩 擦力を発生させる大きさの挟圧力を付与する挟圧力付与装置とが、さらに含まれ る。このようにすれば、端縁部を溶接工程中の二枚の板状ワークの拡開が防止さ れるので、溶接位置精度が好適に高められる。Preferably, the welding system further includes two pairs of holding rollers, each rotatable about a pair of axes parallel to the axes of the pair of roller electrodes at positions to the sides of the pair of roller electrodes and sandwiching the two plate-shaped workpieces sandwiched between the pair of roller electrodes in the thickness direction, and a clamping force applying device that applies a clamping force to the two pairs of holding rollers sufficient to generate a frictional force sufficient to counteract the spreading force of the two plate-shaped workpieces generated during the welding process by the pair of roller electrodes. This prevents the two plate-shaped workpieces from spreading apart during the welding process, thereby favorably improving welding position accuracy.
また、好適には、前記ローラ電極の軸心方向におけるそのローラ電極と前記保 持ローラとの間の前記板状ワークの凸変形を防止するために、その板状ワークの 凸変形の発生予定部位を予め押さえる押圧装置が、さらに含まれる。このように すれば、その板状ワークの凸変形に起因して板状ワークの端縁部が相互に離隔す る方向にずれることが防止されるので、そのずれに起因してローラ電極間の板状 ワーク内に形成される溶融部が二枚の板状ワーク内に形成され難くなることが好 適に防止される利点がある。Preferably, the method further includes a pressing device that pre-presses the area of the plate-shaped workpiece where convex deformation is expected to occur in order to prevent convex deformation of the plate-shaped workpiece between the roller electrode and the holding roller in the axial direction of the roller electrode. This prevents the edges of the plate-shaped workpiece from shifting away from each other due to convex deformation of the plate-shaped workpiece, thereby advantageously preventing the molten zone formed in the plate-shaped workpiece between the roller electrodes from being difficult to form in both plate-shaped workpieces due to such shifting.
また、好適には、前記押圧装置は、前記ローラ電極の軸心方向におけるローラ 電極と前記保持ローラとの間においてそのローラ電極の軸心方向と平行な軸心ま わりに回転可能に設けられて前記板状ワークをその移 動方向への移動を許容しつつ、前記板状ワークの凸変形の発生予定部位を予め押 圧する補助ローラ、或いは、前記ローラ電極の軸心方向におけるそのローラ電極 と前記保持ローラとの間に設けられて前記板状ワークに摺接する補助スキッドを 、有するものである。Preferably, the pressing device further comprises an auxiliary roller rotatably disposed between the roller electrode and the holding roller in the axial direction of the roller electrode around an axis parallel to the axial direction of the roller electrode, allowing the plate-shaped workpiece to move in the moving direction while pre-pressing the portion of the plate-shaped workpiece where convex deformation is expected to occur, or an auxiliary skid disposed between the roller electrode and the holding roller in the axial direction of the roller electrode and in sliding contact with the plate-shaped workpiece.
また、好適には、前記ローラ電極から前記板状ワークへその移動方向の駆動力 が伝達されるように前記ローラ電極を回転駆動するローラ電極回転駆動装置が、 さらに含まれる。このようにすれば、板状ワークを駆動するための駆動力がロー ラ電極から板状ワークへ伝達されるようにローラ電極が回転駆動されるので、一 対の板状ワークの相互の拡開力が抑制されることから、板状ワークの端縁部が相 互に離隔する方向にずれることに起因してローラ電極間の板状ワーク内に形成さ れる溶融部が二枚の板状ワーク内に形成され難くなることが好適に防止される利 点がある。Preferably, the apparatus further includes a roller electrode rotation drive device that rotates the roller electrode so that a driving force in the direction of movement is transmitted from the roller electrode to the plate-shaped workpiece. In this way, the roller electrode is rotated so that the driving force for driving the plate-shaped workpiece is transmitted from the roller electrode to the plate-shaped workpiece. This suppresses the mutual spreading force between the pair of plate-shaped workpieces, thereby advantageously preventing the edge portions of the plate-shaped workpieces from shifting away from each other, making it difficult for the molten zone formed between the roller electrodes to form within the two plate-shaped workpieces.
また、好適には、前記板状ワークのうち前記ローラ電極によるシーム溶接によ り加熱される部分を冷却するための冷却流体を、板状ワークのうちそのローラ電 極により挟圧される部分へ向かって供給する冷却流体供給装置がさらに含まれる 。このようにすれば、ローラ電極間の通電によってそれらローラ電極間の板状ワ ーク内に形成される溶融部の熱により発生する一対の板状ワークの相互の拡開力 が、上記冷却流体の供給によって抑制されるので、ローラ電極間の板状ワーク内 に形成される溶融部が二枚の板状ワーク内に形成され難くなることが好適に防止 される利点がある。Preferably, the welding system further includes a cooling fluid supply device that supplies a cooling fluid to the portion of the plate-shaped workpiece that is being clamped by the roller electrodes to cool the portion of the plate-shaped workpiece that is heated by the seam welding with the roller electrodes. This configuration effectively prevents the mutual spreading force of the pair of plate-shaped workpieces, which is generated by the heat of the molten zone formed in the plate-shaped workpieces between the roller electrodes when current is passed between them, by supplying the cooling fluid. This advantageously prevents the molten zone formed in the plate-shaped workpieces between the roller electrodes from being difficult to form in both plate-shaped workpieces.
図面の簡単な説明 図1は、本発明のシーム溶接方法を説明するために板状ワークの搬送過程を模 式的に示す斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing a schematic diagram of the conveyance process of a plate-shaped workpiece for explaining the seam welding method of the present invention.
図2は、図1の実施例のシーム溶接方法を説明するために板状ワーク の搬送に関与する案内ローラおよび保持ローラの配置を説明する平面図である。FIG. 2 is a plan view illustrating the arrangement of guide rollers and holding rollers involved in the transport of a plate-shaped workpiece to explain the seam welding method of the embodiment of FIG.
図3は、図1の実施例における案内工程を説明するために、板状ワークが摺接 する案内部材の要部を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the essential parts of the guide member with which the plate-shaped workpiece slides, in order to explain the guiding process in the embodiment of FIG.
図4は、図1の実施例の案内工程および保持工程において用いられる案内ロー ラおよび保持ローラの案内作用および保持作用をそれぞれ説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the guiding and holding functions of the guide rollers and the holding rollers used in the guiding and holding steps of the embodiment of FIG.
図5は、図1の実施例の溶接工程において発生する拡がり力とローラ電極から の位置との関係を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the spreading force generated in the welding process of the embodiment of FIG. 1 and the position from the roller electrode.
図6は、図1の実施例の溶接工程において発生する拡がり力とローラ電極によ り挟圧される板状ワークの板厚との関係を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the spreading force generated in the welding process of the embodiment of FIG. 1 and the thickness of the plate-like workpiece clamped by the roller electrodes.
図7は、図1のシーム溶接方法を好適に実施するためのシーム溶接装置であっ て、案内ローラ付近における板状ワークの搬送方向に直角な断面を示す図である 。FIG. 7 shows a seam welding apparatus for suitably implementing the seam welding method of FIG. 1, illustrating a cross section perpendicular to the conveyance direction of the plate-shaped workpiece near the guide roller.
図8は、図7のシーム溶接装置の要部を拡大して示す図である。FIG. 8 is an enlarged view showing a main part of the seam welding apparatus of FIG.
図9は、図7のシーム溶接装置のローラ電極付近を、一部を切り欠いて説明す る図である。FIG. 9 is a partially cutaway view illustrating the vicinity of the roller electrode of the seam welding apparatus of FIG.
図10は、一対の板状ワークを相互に固定するクランプ機構を用いた従来のシ ーム溶接方法による工程を説明する斜視図である。FIG. 10 is a perspective view illustrating a process of a conventional seam welding method using a clamping mechanism that secures a pair of plate-shaped workpieces together.
図11は、シーム溶接に際して発生するおそれのある板状ワークの凸変形Fを 説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a convex deformation F of a plate-shaped workpiece that may occur during seam welding.
図12は、図11に示す凸変形Fと、ローラ電極と押圧ローラとの距離との関 係を説明する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating the relationship between the convex deformation F shown in FIG. 11 and the distance between the roller electrode and the pressure roller.
図13は、図11に示す凸変形Fが発生しないときのシーム溶接状態を説明す る図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a seam welding state when the convex deformation F shown in FIG. 11 does not occur.
図14は、図11に示す凸変形Fが発生したときのシーム溶接状態を説明する 図である。FIG. 14 is a diagram illustrating the state of seam welding when the convex deformation F shown in FIG. 11 occurs.
図15は、本発明の他の実施例におけるローラ電極および保持ローラ付近を説 明する図である。FIG. 15 is a diagram illustrating the vicinity of a roller electrode and a retaining roller in another embodiment of the present invention.
図16は、図15の実施例の補助ローラの配列状態を説明する図である。FIG. 16 is a diagram illustrating the arrangement of the auxiliary rollers in the embodiment of FIG.
図17は、図15の実施例の補助ローラによる凸変形Fの防止作用を説明する 図である。FIG. 17 is a diagram illustrating the prevention of convex deformation F by the auxiliary roller in the embodiment of FIG. 15.
図18は、本発明の他の実施例におけるローラ電極および保持ローラ付近を説 明する図であって、図15に相当する図である。FIG. 18 is a view illustrating the vicinity of a roller electrode and a support roller in another embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. 15.
図19は、図18の実施例の補助スキッドをその側方から示す図である。FIG. 19 is a side view of the auxiliary skid of the embodiment of FIG.
図20は、本発明の他の実施例におけるローラ電極を説明する図である。FIG. 20 is a diagram illustrating a roller electrode according to another embodiment of the present invention.
図21は、図20の実施例のローラ電極の作用を説明する図である。FIG. 21 is a diagram for explaining the function of the roller electrode of the embodiment of FIG.
図22は、図20の実施例のローラ電極の作用を説明する図である。FIG. 22 is a diagram for explaining the function of the roller electrode of the embodiment of FIG.
図23は、本発明の他の実施例におけるローラ電極付近の構成を説明する図で ある。FIG. 23 is a diagram illustrating the configuration of the roller electrode and its vicinity in another embodiment of the present invention.
図24は、本発明の他の実施例におけるシーム溶接装置の概略の構成を示す斜 視図である。FIG. 24 is a perspective view showing the general configuration of a seam welding apparatus according to another embodiment of the present invention.
発明を実施するための最良の形態 以下、本発明の一適用例を図面に基づいて詳細に説明する。図1乃至 4は、本発明のシーム溶接方法の実施状態を説明する図であり、図5乃至図7は そのシーム溶接方法の実施するためのシーム溶接装置10を説明する図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An application example of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. Figures 1 through 4 illustrate the implementation of the seam welding method of the present invention, and Figures 5 through 7 illustrate a seam welding apparatus 10 for implementing the seam welding method.
図1および図2において、たとえば亜鉛鋼板のような板材から所定の形状で分 離された左右一対の板状ワーク12Hおよび12Mは、複数組の案内ローラ14に よって所定の搬送方向Bへ搬送される(搬送工程)途中において、上下一対の板 状の案内部材18U、18Sの案内面24U、24Sに摺接するように案内されるこ とによってそれらの端縁部が所定の重ね代(重なり幅)Sで互いに重ねられるよ うに相対的に位置決めされた(ガイド工程)後、その位置決めされた一対の板状 ワーク12Hおよび12Mの端縁部が上下一対のローラ電極20U、20Sに挟まれ て加圧された状態で、電源22から供給される電流が一対のローラ電極20U、 20Sの間に流されることによって、搬送方向Bに対して平行であり且つ一対の 板状ワーク12Hおよび12Mの端縁部の互いに重ねられた部分の重ね代Sの幅中 心を通る溶接中心線Aに沿って、相互にシーム溶接される(溶接工程)。そして 、ローラ電極20U、20Sの側方に位置する1組の保持ローラ16によって溶接 中の一対の板状ワーク12Hおよび12Mが厚み方向において所定の挟圧力で保持 されることによりそれら板状ワーク12Hおよび12Mの拡開が防止される(保持 工程)ようになっている。 1 and 2 , a pair of left and right plate-shaped workpieces 12H and 12M separated in a predetermined shape from a plate material such as a zinc steel plate are conveyed in a predetermined conveying direction B by a plurality of sets of guide rollers 14 (conveying process). During this conveying process, the workpieces are guided in sliding contact with guide surfaces 24U , 24S of a pair of upper and lower plate-shaped guide members 18U , 18S , whereby their edge portions are relatively positioned so as to overlap with each other with a predetermined overlap (overlapping width) S (guiding process). Then, in a state where the edge portions of the positioned pair of plate-shaped workpieces 12H and 12M are sandwiched and pressed between a pair of upper and lower roller electrodes 20U , 20S , a current supplied from a power source 22 is passed between the pair of roller electrodes 20U , 20S , whereby the workpieces are seam-welded to each other along a welding center line A that is parallel to the conveying direction B and passes through the center of the width of the overlapping width S of the overlapping portions of the edge portions of the pair of plate-shaped workpieces 12H and 12M (welding process). A pair of holding rollers 16 located on the sides of the roller electrodes 20U , 20S holds the pair of plate-shaped workpieces 12H and 12M during welding with a predetermined clamping pressure in the thickness direction, thereby preventing the plate-shaped workpieces 12H and 12M from spreading apart (holding process).
上記1組の案内ローラ14は、一方の板状ワーク12Hを所定の把持力により その厚み方向に把持する上下一対の案内ローラ14HUおよび14HSと他方の板状 ワーク12Mをその厚み方向に把持する上下一対の案内ローラ14MUおよび14M S とから構成され、上記搬送方向Bに沿って複数組が配設され、少なくとも1組 が回転駆動されるようになっている。上記各案内ローラ14HU、14HS、14MU 、14MSは、溶接中心線Aに 対して垂直な面に対して所定角θを成す面内であってその溶接中心線Aの上下に 位置する水平な一対の回転軸心C1まわりに回転可能に支持されている。それら 上下一対の案内ローラ14HUおよび14HS、14MUおよび14MSには、搬送中の 一対の板状ワーク12Hおよび12Mを搬送し且つそれらを案内部材18U、18S へ向かう分力(たとえば後述のFFR1)を発生させるに十分な摩擦力が発生する ような押圧力がたとえば後述のシリンダ装置56H、56Mによって相互に接近す る方向にそれぞれ付与されている。The pair of guide rollers 14 guides one plate-shaped workpiece 12HA pair of upper and lower guide rollers 14 grips the sheet in the thickness direction with a predetermined gripping force.HUand 14HSand the other plate-shaped workpiece 12MA pair of upper and lower guide rollers 14 grips the sheet in the thickness direction.MUand 14M S A plurality of sets are arranged along the conveying direction B, and at least one set is rotated.HU, 14HS, 14MU , 14MSA pair of horizontal rotation axes C located above and below the welding center line A are in a plane that forms a predetermined angle θ with a plane perpendicular to the welding center line A.1A pair of upper and lower guide rollers 14 are supported rotatably around the guide rollers 14.HUand 14HS, 14MUand 14MSA pair of plate-shaped workpieces 12 being transportedHand 12Mand guide them through the guide member 18U, 18S The component of force (for example, FFR1) is generated, for example, by a cylinder device 56 described later.H, 56Mare given in the direction of approaching each other.
また、上記1組の保持ローラ16は、ローラ電極20U、20Sの一方の側方に 位置して一方の板状ワーク12Hを所定の把持力によりその厚み方向に把持する 上下一対の保持ローラ16HUおよび16HSと、ローラ電極20U、20Sの他方の 側方に位置して他方の板状ワーク12Mをその厚み方向に把持する上下一対の保 持ローラ16MUおよび16MSとから成り、ローラ電極20U、20Sをその側方か ら挟むように配置されている。それら上下一対の保持ローラ16HUおよび16HS 、16MUおよび16MSには、溶接中の一対の板状ワーク12Hおよび12Mの端縁 部が相互に離隔する方向へ拡開できないようにする程度の比較的大きな押圧力が たとえば後述のシリンダ装置56H、56Mと同様なシリンダ装置によって相互に 接近する方向にそれぞれ付与されている。上記各保持ローラ16HU、16HS、1 6MU、16MSは、溶接中心線Aに対して垂直な面内であってその溶接中心線Aの 上下に位置する水平な一対の回転軸心C2まわりに回転可能に支持されており、 上記押圧力によって搬送中すなわち溶接中の板状ワーク12Hおよび12Mを保持 することによりそれらの端縁部の拡開を阻止する(保持工程)。The set of holding rollers 16 also includes a roller electrode 20U, 20SOne plate-shaped workpiece 12 is located on one side of theHA pair of upper and lower holding rollers 16 holds the sheet in its thickness direction with a predetermined gripping force.HUand 16HSand roller electrode 20U, 20SThe other plate-shaped workpiece 12 is located on the other side of theMA pair of upper and lower holding rollers 16 hold the sheet in its thickness direction.MUand 16MSand a roller electrode 20U, 20SThe pair of upper and lower holding rollers 16 are arranged to sandwich the rollers 16 from the sides.HUand 16HS , 16MUand 16MSA pair of plate-shaped workpieces 12 being weldedHand 12MA relatively large pressing force is applied to prevent the edges of the cylinder 56 from expanding apart from each other, for example, as described below.H, 56MThe holding rollers 16 are respectively applied in a direction approaching each other by a cylinder device similar to that of the holding rollers 16.HU, 16HS, 1 6MU, 16MSare a pair of horizontal rotation axes C located above and below the welding center line A in a plane perpendicular to the welding center line A.2The plate-shaped workpiece 12 is supported rotatably around the workpiece 12, and the pressing force is applied to the workpiece 12 during transportation, i.e., welding.Hand 12MBy holding the edges together, the edges are prevented from spreading (holding process).
前記一対のローラ電極20U、20Sは、溶接中心線Aに対して垂直な面内であ ってその溶接中心線Aの上下に位置する水平な一対の回転軸 心C3まりに回転可能に支持されている。また、一対のローラ電極20U、20S は、板状ワーク12Hおよび12Mの互いに重ねられた端縁部がたとえば一方の板 状ワーク12Hまたは12Mの厚みに近い値となるように所定量押しつぶされる程 度の比較的大きな押圧力がたとえば後述のシリンダ装置80によって相互に接近 する方向に付勢されており、図2にはローラ電極20U、20Sの押圧部分Pが示 されている。The pair of roller electrodes 20U, 20SA pair of horizontal rotation axes C are located above and below the weld center line A in a plane perpendicular to the weld center line A.3The pair of roller electrodes 20 are supported so as to be rotatable.U, 20S is a plate-shaped workpiece 12Hand 12MThe overlapping edge portions of the plate-shaped workpiece 12 are, for example,Hor 12MA relatively large pressing force is applied by, for example, a cylinder device 80 (described later) in a direction in which the roller electrodes 20 approach each other, so that the thickness of the roller electrodes 20 approaches the thickness of the roller electrodes 20.U, 20SThe pressed portion P is shown.
上記板状の案内部材18U、18Sは、図3に詳しく示すように、その相対向す る対向面において所定の間隙を隔てた状態で、上下一対の案内ローラ14HUおよ び14HSと他方の板状ワーク12Mを把持する上下一対の案内ローラ14Muおよ び14MSとの間において、前記溶接中心線Aに沿って一対のローラ電極20U、 20Sから所定の距離だけ離れた位置まで接近して設けられている。上方の案内 部材18Uの対向面の板状ワーク12M側部分には、板状ワーク12Hの端縁と摺 接させられる案内面24Uを有する突条26Uが形成され、下方の案内部材18S の対向面の板状ワーク12H側部分には、板状ワーク12Mの端縁と摺接させられ る案内面24Sを有する突条26Sが形成されている。The plate-shaped guide member 18U, 18SAs shown in detail in FIG. 3, the guide rollers 14 are arranged in a pair of upper and lower guide rollers 14 with a predetermined gap between their opposing surfaces.HUand 14HSand the other plate-shaped workpiece 12MA pair of upper and lower guide rollers 14 grip theMuand 14MSA pair of roller electrodes 20 are welded along the welding center line A betweenU, 20SThe upper guide member 18 is provided close to the upper guide member 18 at a predetermined distance from the upper guide member 18.UThe plate-shaped workpiece 12 facing theMThe side portion is provided with a plate-shaped workpiece 12.HThe guide surface 24 is brought into sliding contact with the edge of theUThe protrusion 26 hasUis formed, and the lower guide member 18S Plate-shaped workpiece 12 on the opposing surfaceHThe side portion is provided with a plate-shaped workpiece 12.MThe guide surface 24 is brought into sliding contact with the edge of theSThe protrusion 26 hasSis formed.
図4に詳しく示すように、案内部材18U、18Sの左右両側に位置する案内ロ ーラ14のうち少なくとも一部(本実施例では全部)は、搬送方向Bに対して所 定の小さな角度θ(本実施例では1〜3°)だけその回転軸心C1が溶接中心線 Aに対して直交する線に対して傾斜させられることにより、搬送方向Bに対して 所定の小さな角度θだけ内側へ傾斜した方向(後述の駆動力FRの方向)へ板状 ワーク12Hおよび12Mをそれぞれ駆動し或いは案内するように構成されている 。 As shown in detail in FIG. 4 , at least some (all in this embodiment) of the guide rollers 14 located on both the left and right sides of the guide members 18 U and 18 S are configured so that their rotation axes C 1 are inclined at a predetermined small angle θ (1 to 3° in this embodiment) with respect to the conveying direction B with respect to a line perpendicular to the welding center line A, thereby driving or guiding the plate-shaped workpieces 12 H and 12 M in a direction inclined inward at the predetermined small angle θ with respect to the conveying direction B (the direction of a driving force F R described later).
これにより、たとえば板状ワーク12Mが案内面24Sに当接させられている状 態では、案内ローラ14MUに関しては、その駆動力FRに基づいて搬送方向Bに 直角な方向であって溶接中心線Aすなわち案内面2 4Sに向かう分力FR1と搬送方向Bに平行な方向の分力FR2とが発生することか ら、板状ワーク12Mが案内面24Sに向かって押しつけられつつ搬送される一方 、板状ワーク12Hも同様に案内面24Uに向かって押しつけられつつ搬送される ので、一対の板状ワーク12Hおよび12Mは、上下一対のローラ電極20Uおよ び20Sによって挟圧されるに先立って、それら端縁部の重なり幅が所定の重な り幅Sとなるように相互に位置決めされる。それ故、一対の板状ワーク12Hお よび12Mの相互位置が乱れた状態で搬送路にセットされても、搬送中において 相互位置が自動的に決定される。 As a result, when, for example, the plate-shaped workpiece 12M is in contact with the guide surface 24S , the guide roller 14MU generates a component force F R1 in a direction perpendicular to the conveying direction B and directed toward the welding center line A, i.e., the guide surface 24S , and a component force F R2 in a direction parallel to the conveying direction B , based on the driving force F R. Therefore, the plate-shaped workpiece 12M is conveyed while being pressed against the guide surface 24S , and the plate-shaped workpiece 12H is also conveyed while being pressed against the guide surface 24U . Therefore, the pair of plate-shaped workpieces 12H and 12M are positioned relative to each other so that the overlap width of their edge portions becomes a predetermined overlap width S before they are clamped between the pair of upper and lower roller electrodes 20U and 20S. Therefore, even if the pair of plate-shaped workpieces 12H and 12M are set on the conveying path with their relative positions disturbed, their relative positions are automatically determined during conveyance.
ところで、上下一対のローラ電極20Uおよび20Sによって二枚の板状ワーク 12Hおよび12Mが相互に重ねられた端縁部が挟圧され或いは押し潰された際に は、それら板状ワーク12Hおよび12Mの端縁部が離隔する方向に拡開する拡が り力が発生し、この拡がり力は図4の線Lで示すように、搬送方向Bの上流側か らローラ電極20Uおよび20Sに近づく程増大し、ローラ電極20Uおよび20S の側方位置で最大となる。一方、保持ローラ16は所定の挟圧力で上記板状ワー ク12Hおよび12Mを挟持しているため、板状ワーク12Hおよび12Mには、上 記拡がり力の反力として保持ローラ16の挟持力に応じた内向きの摩擦力が作用 することになる。Incidentally, the pair of upper and lower roller electrodes 20Uand 20STwo plate-shaped workpieces 12Hand 12MWhen the overlapping edge portions of the plate-shaped workpieces 12 are pinched or crushed,Hand 12MAs shown by line L in FIG. 4, this spreading force acts from the upstream side of the roller electrode 20 in the conveying direction B to the downstream side of the roller electrode 20.Uand 20SThe closer to the roller electrode 20Uand 20S The pressure is maximum at the lateral position. Meanwhile, the holding roller 16 holds the plate-shaped workpiece 12 with a predetermined clamping pressure.Hand 12MSince the plate-shaped workpiece 12 is clamped,Hand 12MAs a reaction force to the spreading force, an inward frictional force corresponding to the clamping force of the holding rollers 16 acts on the sheet.
したがって、一対の板状ワーク12Hおよび12Mの拡がりを防止するには、上 記摩擦力を拡がり力と同等以上にすればよいのであるが、案内部材18U、18S の側方の案内ローラ14からはその案内部材18U、18Sに向かう分力FR1が作 用しているため、この位置で必要とする摩擦力FF1は、拡がり力FE1から上記分 力FR1を差し引いた値以上(FF1≧FE1−FR1)となる。一方、板状ワーク12H および12Mのうち、ローラ電極20Uおよび20Sの側方に位置している保持ロ ーラ 16に保持されている部分には、その保持ローラ16からの分力が作用しないた め、この位置で必要な摩擦力FF2は、拡がり力FE2と同等以上(FF2≧FE2)と なる。Therefore, the pair of plate-shaped workpieces 12Hand 12MIn order to prevent the spreading of the guide member 18, the friction force should be made equal to or greater than the spreading force.U, 18S From the guide roller 14 on the side of the guide member 18U, 18SComponent force F towardsR1is acting, the friction force F required at this position isF1is the spreading force FE1From the above component force FR1or more (FF1≧FE1-FR1On the other hand, the plate-shaped workpiece 12H and 12MAmong these, the roller electrode 20Uand 20SSince the portion held by the holding roller 16 located to the side of theF2is the spreading force FE2Equal to or higher than (FF2≧FE2)
すなわち、一対の板状ワーク12Hおよび12Mの拡がりを防止するには、案内 部材18U、18Sの側方ではFF1≧FE1−FR1なる関係を満足するように、ロー ラ電極20Uおよび20Sの側方ではFF2≧FE2なる関係を満足するように、各摩 擦力FF1、FF2すなわち保持ローラ16の挟持力が設定されているのである。本 実施例において、保持ローラ16の回転軸心C2が搬送方向すなわち溶接方向B に対して垂直であってその案内方向をその搬送方向Bと平行としたのは、摩擦力 のみを考慮する方が重ね代Sを安定して確保する上で制御し易くされているので ある。 That is, to prevent the pair of plate-shaped workpieces 12H and 12M from spreading, the frictional forces F F1 and F F2 , i.e., the clamping forces of the holding rollers 16, are set so as to satisfy the relationship F F1 ≥ F E1 - F R1 on the sides of the guide members 18U and 18S , and so as to satisfy the relationship F F2 ≥ F E2 on the sides of the roller electrodes 20U and 20S . In this embodiment, the rotational axis C2 of the holding roller 16 is perpendicular to the conveying direction, i.e., the welding direction B, and its guiding direction is parallel to the conveying direction B, because considering only the frictional forces makes it easier to control the overlap S in a stable manner.
図5は、拡がり力の分布に及ぼす板厚tの影響を、図6はローラ電極20U、 20Sの側方における最大拡がり力に及ぼすtの影響をそれぞれみたものである 。たとえば、自動車の製造に用いられる汎用鋼板の板厚t=1.0mmまでは、ロー ラ電極20U、20Sから150mm手前の位置で拡がり力は零となる(図5)から、 その位置の上流側では、一対の板状ワーク12Hおよび12Mに駆動力を加える程 度に保持ローラ16の挟圧力を設定すればよいことになる。また、ローラ電極2 0U、20Sの側方における最大拡がり力は板厚の増加に比例して直線的に増大す る(図6)から、板厚が決まれば自動的に保持ローラ16の挟圧力が決定される 。 Figure 5 shows the effect of plate thickness t on the distribution of spreading force, and Figure 6 shows the effect of t on the maximum spreading force at the sides of roller electrodes 20U , 20S . For example, for general-purpose steel plates used in automobile manufacturing up to a plate thickness t = 1.0 mm, the spreading force becomes zero at a position 150 mm before roller electrodes 20U , 20S (Figure 5). Therefore, upstream of that position, the clamping force of retaining rollers 16 can be set to a level that applies a driving force to the pair of plate-shaped workpieces 12H and 12M . Furthermore, since the maximum spreading force at the sides of roller electrodes 20U , 20S increases linearly with increasing plate thickness (Figure 6), the clamping force of retaining rollers 16 is automatically determined once the plate thickness is determined.
ここで、上記マッシュシーム溶接方法を実行するためのマッシュシーム溶接装 置10は、たとえば、図7乃至9に示すように構成される。図7は、搬送方向B に直角な断面であって、マッシュシーム溶接装置10の案内ローラ14付近の構 成を説明する図であり、図8は案内ローラ1 4付近の構成を拡大して示す図であり、図9は、ローラ電極20Uの支持構造を 一部を切り欠いて説明する図である。 A mash seam welding apparatus 10 for carrying out the above-described mash seam welding method is configured, for example, as shown in Figures 7 to 9. Figure 7 is a cross section perpendicular to the conveyance direction B, illustrating the configuration in the vicinity of the guide roller 14 of the mash seam welding apparatus 10, Figure 8 is an enlarged view of the configuration in the vicinity of the guide roller 14, and Figure 9 is a partially cutaway view illustrating the support structure for the roller electrode 20U .
案内ローラ14および保持ローラ16は、基本的に同様に構成されているので 、以下において案内ローラ14に代表させてそれらの構成およびそれらの支持構 造を説明する。The guide rollers 14 and the support rollers 16 are basically constructed in the same manner, and therefore, the following description will focus on the guide roller 14 as a representative example, and will explain their construction and supporting structure.
図7および図8において、溶接方向Bへ延びる基部フレーム50から立設され た一対の支柱52H、52Mの上端面には、案内ローラ14HS、14MSがベースブ ロック53H、53Mを介して設けられている。また、外側フレーム54を介して 基部フレーム50と固定された架設フレーム55には、上下一対の案内ローラ1 4HU、14HS、或いは14MU、14MSにそれぞれ挟圧力を付与するための左右一 対のシリンダ装置56H、56Mが固定されており、そのシリンダ装置56H、5 6Mから下方へ向かって伸縮可能に突き出す伸縮ロッド58H、58Mの先端には 、案内ローラ14HU、14MUが設けられた可動板60H、60Mが固定されている 。 7 and 8 , guide rollers 14HS , 14MS are provided via base blocks 53H , 53M on the upper end surfaces of a pair of support pillars 52H , 52M erected from a base frame 50 extending in the welding direction B. Furthermore, a pair of left and right cylinder devices 56H, 56M are fixed to an erection frame 55 fixed to the base frame 50 via an outer frame 54 for applying clamping pressure to the pair of upper and lower guide rollers 14HU , 14HS or 14MU , 14MS , respectively, and movable plates 60H , 60M , on which the guide rollers 14HU , 14MU are provided, are fixed to the tips of extension rods 58H , 58M that extend extendably and contractibly downward from the cylinder devices 56H , 56M .
上記1組の案内ローラ14HS、14MS、14HU、14MUは、シャフトケース6 2HS、62MS、62HU、62MUによりベアリング64を介して支持されるシャフ ト66をそれぞれ一体的に備え、上記シャフトケース62HS、62MSが支柱52H 、52Mの上端面に固設され、上記シャフトケース62HU、62MUが可動板60H 、60Mに固設されることによって、溶接中心線Aに対して垂直な面内であって その溶接中心線Aの上下に位置する一対の回転軸心C1まわりにそれぞれ回転可 能に設けられている。そして、案内部材18Uおよび18Sは、前記図3に示すよ うに、その相対向する対向面において所定の間隙を隔てた状態て、上下一対の案 内ローラ14HUおよび14MSと他方の板状ワーク12Mを把持する上下一対の案 内ローラ14MUおよび14MSとの間において、上記対向 面の幅方向の中央に前記溶接中心線Aが位置するように、シリンダ装置56Hお よび支柱52Mにそれぞれ固定されている。 Each set of guide rollers 14 HS , 14 MS , 14 HU , 14 MU integrally includes a shaft 66 supported by shaft cases 62 HS , 62 MS , 62 HU , 62 MU via bearings 64, and the shaft cases 62 HS , 62 MS are fixed to the upper end surfaces of the supports 52 H , 52 M , and the shaft cases 62 HU , 62 MU are fixed to the movable plates 60 H , 60 M , so that the rollers are rotatable about a pair of rotation axes C1 located above and below the welding center line A in a plane perpendicular to the welding center line A. As shown in FIG. 3, the guide members 18U and 18S are fixed to the cylinder device 56H and the support column 52M , respectively, with a predetermined gap between their opposing surfaces, so that the welding center line A is positioned at the center in the width direction of the opposing surfaces between the pair of upper and lower guide rollers 14HU and 14MS and the pair of upper and lower guide rollers 14MU and 14MS that grip the other plate-shaped workpiece 12M .
下側に位置する案内ローラ14HS、14MSのシャフト66は、一対の継ぎ手6 8、70、中間軸72、チェーン74を介して駆動モータ76にそれぞれ連結さ れている。中間軸72は1組の案内ローラ14の中の左右の案内ローラ14HS、 14MS毎に設けられており、相互にチェーンを介して同じ回転速度で連動可能に 駆動モータ76に連結されている。これにより、各組の案内ローラ14の下側の 案内ローラ14HS、14MSが駆動モータ76によって回転駆動され、一対の板状 ワーク12Hおよび12Mが搬送されるようになっている。本実施例では、上記駆 動モータ76が案内ローラ14或いは保持ローラ16を回転駆動する駆動装置と して機能している。 The shafts 66 of the lower guide rollers 14HS , 14MS are each connected to a drive motor 76 via a pair of joints 68, 70, an intermediate shaft 72, and a chain 74. An intermediate shaft 72 is provided for each of the left and right guide rollers 14HS , 14MS in one set of guide rollers 14, and these are connected to the drive motor 76 via the chain so that they can rotate at the same speed. As a result, the lower guide rollers 14HS , 14MS of each set of guide rollers 14 are rotated by the drive motor 76, and the pair of plate-shaped workpieces 12H and 12M are conveyed. In this embodiment, the drive motor 76 functions as a drive device that rotates the guide rollers 14 or the holding rollers 16.
上下一対の案内ローラ14HUと14HS、14MUと14MSは、たとえば外周面が ウレタンゴムなどの弾性材料により被覆された鋼製のローラであり、搬送中の一 対の板状ワーク12Hおよび12Mを搬送し且つそれらを案内部材18U、18Sへ 向かう分力を発生させるに十分な摩擦力が発生するような挟圧力が、挟圧力付与 装置として機能するシリンダ装置56H、56Mにより、上記案内ローラ14HUと 14HS、14MUと14MSに対して相互に接近する方向にそれぞれ付与されている 。 The pairs of upper and lower guide rollers 14 HU and 14 HS , 14 MU and 14 MS are steel rollers whose outer surfaces are covered with an elastic material such as urethane rubber, and a clamping force sufficient to transport the pair of plate-shaped workpieces 12 H and 12 M being transported and generate a component force directing them toward the guide members 18 U and 18 S is applied to the guide rollers 14 HU and 14 HS , 14 MU and 14 MS in directions that bring them closer to each other by cylinder devices 56 H and 56 M that function as clamping force applying devices .
なお、1組の保持ローラ16を構成する上下一対の保持ローラ16HUと16HS 、16MUと16MSは、後述の図15に示すように、上記案内ローラ14HUと14HS 、14MUと14MSに同様に構成されて、前述の回転軸心C2まわりに回転可能 に設けられるとともに、上記案内ローラ14HS、14MSと同様の外周速度となる ように駆動モータ76により回転駆動される。上下一対の保持ローラ16HUと1 6HS、16MUと16MSは、板状ワーク12Hおよび12Mに対する回転軸心方向の 摩擦力を高める ために外周面にローレットが形成された鋼製のローラであり、溶接中の一対の板 状ワーク12Hおよび12Mの端縁部が相互に離隔する方向へ拡開できないように する程度の摩擦力を各保持ローラ16HS、16MS、16HU、16MUの外周面に発 生させるための比較的大きな挟圧力が、挟圧力付与装置として機能する前記シリ ンダ装置56H、56Mと同様なシリンダ装置により、保持ローラ16HSと16HU 、16MSと16MUに対して相互に接近する方向にそれぞれ付与されている。The pair of upper and lower holding rollers 16 that constitute one set of holding rollers 16HUand 16HS , 16MUand 16MSAs shown in FIG. 15, which will be described later, the guide roller 14HUand 14HS , 14MUand 14MSand the rotation axis C2and the guide roller 14 is rotatably mounted around the guide roller 14.HS, 14MSThe pair of upper and lower holding rollers 16 are rotated by a drive motor 76 so as to have a peripheral speed similar to that of the pair of upper and lower holding rollers 16.HUand 16HS, 16MUand 16MS, the plate-shaped workpiece 12Hand 12MA steel roller with a knurled outer surface to increase the frictional force in the direction of the rotation axis against a pair of plate-shaped workpieces 12 during welding.Hand 12MThe frictional force of each holding roller 16 is such that the edge portions of the holding rollers 16 cannot be spread apart from each other.HS, 16MS, 16HU, 16MUThe relatively large clamping force to be generated on the outer peripheral surface of the cylinder device 56 functions as a clamping force applying device.H, 56MThe holding roller 16 is held by a cylinder device similar to thatHSand 16HU , 16MSand 16MUare given in directions approaching each other.
一対のローラ電極20U、20Sは後述の図15に示すように互いに同様に構成 されているので、上側のローラ電極20Uについて、図9を用いて説明する。図 9は上側のローラ電極20Uおよびその支持構造を一部を切り欠いて示している 。図9において、ローラ電極20U、20Sに挟圧力を付与するために、下方へ向 かって伸縮可能に突き出す伸縮ロッド82Uを備えたシリンダ装置80Uが前記架 設フレーム55に固定されており、その伸縮ロッド82Uの先端に固定された可 動板84には、ローラ電極20Uを回転可能に支持する支持ブロック86Uが固定 されている。 Since the pair of roller electrodes 20U , 20S have the same configuration as each other, as shown in Fig. 15 described below, the upper roller electrode 20U will be described using Fig. 9. Fig. 9 shows the upper roller electrode 20U and its support structure with a portion cut away. In Fig. 9, in order to apply a clamping pressure to the roller electrodes 20U , 20S , a cylinder device 80U equipped with an extendable rod 82U that protrudes extendably downward is fixed to the installation frame 55, and a support block 86U that rotatably supports the roller electrode 20U is fixed to a movable plate 84 fixed to the tip of the extendable rod 82U.
ローラ電極20Uは、軸方向の中間部にフランジ部88Uを一体的に有する回転 軸90Uと、そのフランジ部88Uに対して挟圧板92Uと重ねた状態でねじ94U により締着された円形の電極板96Uとから成り、その回転軸90Uの両端部が給 電ブッシュ98Uを介して、上記支持ブロック86Uに形成された貫通穴100U に嵌合されることにより、その支持ブロック86Uにより回転可能に支持されて いる。上記電極板96Uは、電気的な良導体であって板状ワーク12H、12Mと の接触状態で比較的大電流を流しても損耗が少ないなどの耐久性を備えたクロム 鋼、ベリリウム銅合金、クロムジルコン銅合金などの金属材料から構成されると ともに、上記回転軸90U、挟圧板92U、給電ブッシュ9 8U、および支持ブロック86Uも銅系合金、アルミニウム合金などの電気的な良 導体である金属材料から構成されており、図示しない電線を介して前記電源22 から上記支持ブロック86U、給電ブッシュ98、回転軸90Uなどを介して電極 板96Uへ電流が供給されるようになっている。Roller electrode 20UThe flange portion 88 is located at the middle of the axial direction.UA rotating shaft 90 integrally havingUand the flange portion 88UThe clamping plate 92UWith the screws 94U Circular electrode plate 96 fastened byUand its rotation axis 90UBoth ends of the power supply bush 98Uvia the support block 86Uthrough hole 100 formed inU By fitting into the support block 86UThe electrode plate 96 is rotatably supported by theUis a good electrical conductor and the plate-shaped workpiece 12H, 12MThe rotating shaft 90 is made of a metal material such as chrome steel, beryllium copper alloy, or chrome zirconium copper alloy, which has durability such as low wear even when a relatively large current is passed through it while in contact with the rotating shaft 90.U, clamping plate 92U, power supply bush 9 8U, and support block 86UThe power supply 22 is connected to the support block 86 via an electric wire (not shown).U, power supply bush 98, rotating shaft 90Uetc. via electrode plate 96UThe current is supplied to the
上記回転軸90U内には、その一方の端面から他方の端面へ連通し且つ流通経 路の中間部がフランジ部88Uの電極板96Uとの接触面で円弧状に露出するよう に形成された流通路102Uが形成されており、その回転軸90Uの端面には、そ の回転軸90Uの回転を許容しつつ上記流通路102Uと冷却流体を導くホース1 04U、106Uとを接続する一対のホース接続装置108U、110Uが装着され ている。 A flow passage 102U is formed within the rotating shaft 90U , communicating from one end face to the other end face, with the intermediate portion of the flow path being exposed in an arc shape at the contact surface between the flange portion 88U and the electrode plate 96U. A pair of hose connection devices 108U , 110U are attached to the end faces of the rotating shaft 90U , which connect the flow passage 102U to hoses 104U , 106U that guide the cooling fluid while allowing the rotating shaft 90U to rotate.
以上のように構成されたマッシュシーム溶接装置10において、駆動モータ7 6によって複数組の案内ローラ14および1組の保持ローラ16が連続的に回転 駆動されると、前記一対の板状ワーク12H、12Mは、前述のように、案内ロー ラ14および案内部材18U、18Uにより搬送されると同時にそれらの相互の端 縁部が所定の重ね代Sとなるように位置決めされた後、一対のローラ電極20U 、20Sにより挟まれ且つ押し潰されつつそれらローラ電極20U、20S間に溶 接電流が流されることにより、たとえば後述の図13に示すようにそれらの端縁 部が相互に溶接される。したがって、本実施例によれば、たとえば図10に示す ような、一対の板状ワーク12H、12Mをそれらの端縁部が相互に重ねられた状 態で上下クランプ部材120で保持しつつ一対のローラ電極20U、20Sに対し て往復移動させるクランプ機構122を用いる場合に比較して、溶接が完了した 板状ワーク12H、12Mから外された上下クランプ部材120を原位置へ移動さ せる機構が必要がなく、シーム溶接装置が複雑化することがないので、シーム溶 接装置が小型と なる。また、ローラ電極20U、20Sを上下クランプ部材120に対して往復移 動させる場合に比較して、そのローラ電極20U、20Sの移動に起因してシーム 溶接の生産性が低下することが解消されるので、シーム溶接の生産性が高められ る。In the mash seam welding apparatus 10 configured as described above, when the drive motor 76 continuously rotates the plurality of guide rollers 14 and the one set of holding rollers 16, the pair of plate-shaped workpieces 12H, 12MAs previously mentioned, the guide rollers 14 and guide members 18U, 18UThe electrodes are conveyed by the pair of roller electrodes 20, and at the same time, the edges of the electrodes are positioned so that the predetermined overlap width S is reached.U , 20SThe roller electrodes 20 are pinched and crushed by theU, 20SBy passing a welding current between the pair of plate-shaped workpieces 12, their edges are welded together, as shown in FIG. 13, which will be described later. Therefore, according to this embodiment, for example, a pair of plate-shaped workpieces 12, as shown in FIG.H, 12MThe pair of roller electrodes 20 are held by upper and lower clamp members 120 with their edge portions overlapping each other.U, 20SCompared to using a clamping mechanism 122 that reciprocates relative to the plate-shaped workpiece 12 after welding is completed,H, 12MSince there is no need for a mechanism for moving the upper and lower clamp members 120 released from the roller electrode 20 back to their original positions, the seam welding device does not become complicated, and the seam welding device can be made compact.U, 20SThe roller electrode 20 is moved back and forth relative to the upper and lower clamp members 120.U, 20SThis eliminates the problem of reduced productivity in seam welding due to movement of the welding rod, thereby increasing productivity in seam welding.
また、本実施例によれば、一対のローラ電極20U、20Sの軸心に直角な方向 に平行に設けられた一対の案内面24U、24Sを有してそのローラ電極20U、 20Sよりも上流側において固設された案内部材18U、18Sが設けられ、搬送 過程において二枚の板状ワーク12H、12Mの互いに重ね合わせられる端縁部の 端面をその案内部材18U、18Sの案内面24U、24Sにそれぞれ摺接させてそ の二枚の板状ワーク12H、12Mが相互に位置決めされるので、簡単な構成によ り二枚の板状ワーク12H、12Mの端縁部の重ね合わせ精度が高められる。 Furthermore, according to this embodiment, guide members 18U , 18S are provided which have a pair of guide surfaces 24U , 24S which are arranged parallel to the axis of the pair of roller electrodes 20U , 20S and which are fixed upstream of the roller electrodes 20U , 20S , and during the conveying process, the end faces of the overlapping edge portions of the two plate-shaped workpieces 12H , 12M are brought into sliding contact with the guide surfaces 24U , 24S of the guide members 18U , 18S , respectively, so that the two plate-shaped workpieces 12H , 12M are positioned relative to one another, thereby improving the overlapping accuracy of the edge portions of the two plate-shaped workpieces 12H , 12M with a simple configuration.
また、本実施例によれば、案内部材18U、18Sの厚み方向の両側にそれぞれ 位置して二枚の板状ワーク12H、12Mを厚み方向にそれぞれ挟み、その二枚の 板状ワーク12H、12Mをローラ電極20U、20Sに接近する程上記案内部材1 8U、18Sの案内面24U、24Sに接近する方向へ案内することにより、その二 枚の板状ワーク12H、12Mの端縁部の端面を上記案内面24U、24Sに摺接さ せる少なくとも2対の案内ローラ14HUと14HS、14MUと14MSが設けられて いる。このため、その2対の案内ローラ14HUと14HS、14MUと14MSによっ て二枚の板状ワーク12H、12Mがその移動方向へ移動するに伴って案内部材1 8U、18Sの案内面24U、24Sに押しつけられるので、その板状ワーク12H 、12Mを案内部材18U、18Sの案内面24U、24Sへ押しつけるための傾斜 案内板などを設ける場合に比較して摺動部分が少なくなる利点がある。Furthermore, according to this embodiment, the guide member 18U, 18STwo plate-shaped workpieces 12 are positioned on both sides of the thickness direction of theH, 12Mare sandwiched in the thickness direction, and the two plate-shaped workpieces 12H, 12Mroller electrode 20U, 20SThe closer to the guide member 18U, 18SGuide surface 24U, 24SBy guiding the workpieces in a direction approaching each other, the two workpieces 12H, 12MThe end surface of the edge of the guide surface 24U, 24SAt least two pairs of guide rollers 14 that slide against theHUand 14HS, 14MUand 14MSTherefore, the two pairs of guide rollers 14HUand 14HS, 14MUand 14MSTwo plate-shaped workpieces 12H, 12MAs the guide member 18 moves in the moving direction,U, 18SGuide surface 24U, 24SSince the plate-shaped workpiece 12 is pressed against theH , 12MThe guide member 18U, 18SGuide surface 24U, 24SThis has the advantage of reducing the number of sliding parts compared to when using guide plates, etc.
また、本実施例によれば、一対のローラ電極20U、20Sは、それらの間で挟 まれた二枚の板状ワーク12H、12Mの端縁部を押し潰しつつその板状ワーク1 2H、12Mの端縁部を相互に溶接するものであるので、予め板状ワーク12H、 12Mの端縁部の被溶接面に面取り加工などを施す必要がない。また、そのよう な所謂マッシュ型シーム溶接の場合では、一対のローラ電極20U、20Sにより 挟圧されたときの二枚の板状ワーク12H、12Mの拡開力が大きいことから強力 なクランプ機構が必要であったので、一層装置が小型となるなどの利点がある。 Furthermore, according to this embodiment, the pair of roller electrodes 20U , 20S welds the edge portions of the two plate-shaped workpieces 12H , 12M to each other while crushing the edge portions of the two plate-shaped workpieces 12H , 12M sandwiched between them, so there is no need to previously perform chamfering or the like on the welded surfaces of the edge portions of the plate-shaped workpieces 12H , 12M . Furthermore, in the case of such so-called mash-type seam welding, a powerful clamping mechanism was required because the spreading force of the two plate-shaped workpieces 12H , 12M when clamped between the pair of roller electrodes 20U , 20S was large, so this has the advantage of making the device even more compact.
また、本実施例では、一対のローラ電極20U、20Sの側方位置においてその 一対のローラ電極20U、20Sの軸心と平行な一対の軸心まわりに回転可能にそ れぞれ設けられ、その一対のローラ電極20U、20Sにより挟まれている二枚の 板状ワーク12H、12Mをその厚み方向に挟む2対の保持ローラ16HUと16HS 、および16MUと16MSと、その2対の保持ローラ16HUと16HS、および16MU と16MSに対して、一対のローラ電極20U、20Sによる溶接過程において発 生する二枚の板状ワーク12H、12Mの拡開力に十分に対抗する摩擦力を発生さ せる大きさの挟圧力を付与する挟圧力付与装置(シリンダ装置)とが、さらに設 けられている。このため、端縁部を溶接工程中の二枚の板状ワーク12H、12M の拡開が防止されるので、溶接位置精度が好適に高められる。In this embodiment, a pair of roller electrodes 20U, 20SAt the lateral position of the pair of roller electrodes 20U, 20SThe pair of roller electrodes 20 are provided so as to be rotatable about a pair of axes parallel to the axis of the roller electrodes 20.U, 20STwo plate-shaped workpieces 12 sandwiched betweenH, 12MTwo pairs of holding rollers 16 sandwich the sheet in the thickness direction.HUand 16HS , and 16MUand 16MSand the two pairs of holding rollers 16HUand 16HS, and 16MU and 16MSOn the other hand, a pair of roller electrodes 20U, 20STwo plate-shaped workpieces 12 generated during the welding processH, 12MThe clamping force applying device (cylinder device) is further provided to apply a clamping force of a magnitude sufficient to generate a frictional force sufficient to counter the spreading force of the two plate-shaped workpieces 12 during the welding process.H, 12M This prevents the gap from widening, thereby effectively improving welding position accuracy.
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施 例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following description, parts common to the above embodiment will be designated by the same reference numerals and will not be described again.
前述の実施例において、ローラ電極20U、20Sの軸心方向においてローラ電 極20U、20Sと、2対の保持ローラ16HUと16HS、または16MUと16MSと の間において、前記板状ワーク12H、12Mの拡開力に起因してその板状ワーク 12H、12Mの座屈すなわち凸変形 Fが、図11に示すように発生する場合がある。このような凸変形Fは、板状ワ ーク12H、12Mの厚みが薄くなるほど発生し易くなるが、図12に示すように 2対の保持ローラ16HUと16HS、および16MUと16MSがローラ電極20U、 20Sに接近して配置される程、発生し難くなる性質があるので、2対の保持ロ ーラ16HUと16HS、および16MUと16MSを、可及的にローラ電極20U、2 0Sに接近して配置することが望まれる。上記凸変形Fが発生しない場合には、 図13に示すように、板状ワーク12H、12Mの端縁部が好適に押し潰されて境 界面Gが緩く傾斜して形成される結果、溶接電流による溶融部(ナゲット)Nが 電極板96U、96Sの中間であって抵抗値の高い上記境界面Gの付近に形成され るが、凸変形Fが発生すると、図14に示すように、板状ワーク12H、12Mの 端縁部が左右に逃げて境界面Gの傾斜が大きくなると同時に板状ワーク12H、 12Mが電極板96U、96Sにそれぞれ接触するので、溶融部Nが形成され難く なり、シーム溶接が困難となるからである。図13および図14の破線の矢印は 溶接電流を示している。 In the above-described embodiment, buckling of the plate-shaped workpieces 12H , 12M , i.e., convex deformation F, may occur between the roller electrodes 20U , 20S and the two pairs of holding rollers 16HU and 16HS or 16MU and 16MS in the axial direction of the roller electrodes 20U , 20S due to the spreading force of the plate-shaped workpieces 12H , 12M , as shown in Fig. 11. Such convex deformation F is more likely to occur as the thickness of the plate-shaped workpieces 12H , 12M becomes thinner, but as shown in Fig. 12, the closer the two pairs of holding rollers 16HU and 16HS , and 16MU and 16MS are arranged to the roller electrodes 20U , 20S , the less likely it is to occur. Therefore, it is desirable to arrange the two pairs of holding rollers 16HU and 16HS , and 16MU and 16MS as close to the roller electrodes 20U , 20S as possible. When the convex deformation F does not occur, the edge portions of the plate-shaped workpieces 12H and 12M are suitably crushed, forming a gently inclined boundary surface G, as shown in Fig. 13, and as a result, a molten zone (nugget) N due to the welding current is formed near the boundary surface G, which is midway between the electrode plates 96U and 96S and has a high resistance, but when the convex deformation F occurs, the edge portions of the plate-shaped workpieces 12H and 12M move to the left and right, increasing the inclination of the boundary surface G, and at the same time, the plate-shaped workpieces 12H and 12M come into contact with the electrode plates 96U and 96S , respectively, as shown in Fig. 14, making it difficult to form a molten zone N and making seam welding difficult. The dashed arrows in Figs. 13 and 14 indicate the welding current.
しかし、ローラ電極20U、20Sの付近には、それを支持するための支持ブロ ック86などが存在するだけでなく、ローラ電極20U、20Sの摩耗による縮径 が進行すると、図15の破線に示すようにその支持ブロック86U、86Sが板状 ワーク12H、12Mに対して近づくことから、ローラ電極20U、20Sに対して 所定の距離D以上は接近させられないので、板状ワーク12H、12Mの板厚によ っては、上記凸変形Fの発生を防止し得ない場合がある。 However, not only are there support blocks 86 and the like near the roller electrodes 20U , 20S to support them, but as the roller electrodes 20U , 20S reduce in diameter due to wear, the support blocks 86U , 86S move closer to the plate-shaped workpieces 12H , 12M as shown by the dashed lines in Figure 15. As a result, the roller electrodes 20U, 20S cannot be brought closer than a predetermined distance D to the roller electrodes 20U , 20S , and depending on the thickness of the plate-shaped workpieces 12H , 12M , it may not be possible to prevent the above-mentioned convex deformation F from occurring.
図15は、上記凸変形Fの発生を防止するための押圧装置が設けられた実施例 を示している。図15において、搬送方向Bと直角な方向すなわち回転軸心方向 において、ローラ電極20U、20Sと一対の保持ロ ーラ16HUおよび16HSとの間、およびローラ電極20U、20Sと一対の保持ロ ーラ16MUおよび16MSとの間には、板状ワーク12H、12Mの凸変形Fを防止 するための補助ローラ130HU、130MS、130MU、130MSが、その凸変形 Fの発生が予定される部位を押圧する位置に設けられている。すなわち、板状ワ ーク12H、12Mの下側に位置する補助ローラ130HSおよび130MSは、ベー スブロック53H、53Mに固定されたブラケット132HSおよび132MSの先端 部に回転可能に支持されており、板状ワーク12H、12Mの上側に位置する補助 ローラ130HUおよび130MUは、可動板60H、60Mに固定されたブラケット 132HUおよび132MUの先端部に回転可能に支持されている。上記補助ローラ 130HU、130HS、130MU、130MSは、ローラ電極20U、20Sの回転軸 心C3や一対の保持ローラ16HUおよび16HSの回転軸心C2と平行な軸心C4ま わりに回転可能であって、板状ワーク12H、12Mにおけるローラ電極20U、 20Sの側方位置を、上下一対の補助ローラ130HUと130HS、130MUと1 30MSでそれぞれ所定の挟圧力で押圧するようになっている。 Fig. 15 shows an embodiment in which a pressing device is provided to prevent the occurrence of the convex deformation F. In Fig. 15, in the direction perpendicular to the conveying direction B, i.e., in the direction of the rotation axis, auxiliary rollers 130HU , 130MS, 130MU , 130MS for preventing the convex deformation F of the plate-like workpieces 12H, 12M are provided between the roller electrodes 20U, 20S and the pair of holding rollers 16HU and 16HS , and between the roller electrodes 20U , 20S and the pair of holding rollers 16MU and 16MS , at positions where they press the areas where the convex deformation F is expected to occur. That is, the auxiliary rollers 130HS and 130MS located below the plate-shaped workpieces 12H , 12M are rotatably supported at the tip ends of brackets 132HS and 132MS fixed to the base blocks 53H , 53M , and the auxiliary rollers 130HU and 130MU located above the plate - shaped workpieces 12H , 12M are rotatably supported at the tip ends of brackets 132HU and 132MU fixed to the movable plates 60H , 60M . The auxiliary rollers 130HU , 130HS , 130MU , and 130MS are rotatable about axes C4 that are parallel to the rotation axes C3 of the roller electrodes 20U , 20S and the rotation axes C2 of the pair of holding rollers 16HU and 16HS , and the lateral positions of the roller electrodes 20U , 20S on the plate-like workpieces 12H , 12M are pressed with a predetermined clamping pressure by the pairs of upper and lower auxiliary rollers 130HU and 130HS , and 130MU and 130MS, respectively.
図16にも示すように、上記各補助ローラ130HU、130HS、130MU、1 30MSは、搬送方向Bに沿って形成される板状ワーク12H、12Mの凸変形Fを 十分に押圧できるように、前記ブラケット132HU、132MU、132HS、13 2MSの先端部において搬送方向Bに沿って連なる各3個のローラから構成されて いる。また、上記各補助ローラ130HU、130HS、130MU、130MSは、ロ ーラ電極20U、20Sに十分に接近できるように、ローラ電極20U、20Sの最 大摩耗状態の支持ブロック86U、86Sの先端(破線にて示す)と板状ワーク1 2H、12Mとの間の距離よりも小径とされることにより、それら支持ブロック8 6U、86Sの先端と板状ワーク12H、12Mとの間に位置 させられている。図16は搬送方向Bに対して左側に位置するブラケット132HU 、132HSとそれにより回転可能に支持された各補助ローラ130HU、130HS をローラ電極20U、20S側から見た図である。本実施例では、上記各補助ロ ーラ130HU、130HS、130MU、130MS、およびそれらを支持するブラケ ット132HU、132MU、132HS、132MSが、凸変形Fの発生を防止するた めの押圧装置として機能している。 16 , each of the auxiliary rollers 130HU , 130HS , 130MU , 130MS is composed of three rollers connected in series along the conveying direction B at the tip of the bracket 132HU, 132MU, 132HS , 132MS so as to be able to sufficiently press the convex deformation F of the plate-shaped workpieces 12H , 12M formed along the conveying direction B. Furthermore, each of the auxiliary rollers 130HU, 130HS , 130MU , 130MS has a smaller diameter than the distance between the tip of the support blocks 86U, 86S (shown by dashed lines) of the roller electrodes 20U , 20S in their maximum wear state and the plate-shaped workpieces 12H , 12M , so that the auxiliary rollers can approach the roller electrodes 20U , 20S sufficiently. 16 is a view of brackets 132 HU and 132 HS located on the left side in the conveying direction B and the auxiliary rollers 130 HU and 130 HS rotatably supported thereby, viewed from the roller electrodes 20 U and 20 S. In this embodiment, the auxiliary rollers 130 HU , 130 HS , 130 MU , and 130 MS and the brackets 132 HU , 132 MU , 132 HS , and 132 MS that support them function as pressing devices to prevent the occurrence of convex deformation F.
本実施例によれば、ローラ電極20U、20Sの軸心方向におけるローラ電極2 0U、20Sと保持ローラ16HU、16HSとの間、およびローラ電極20U、20S と保持ローラ16MU、16MSとの間の板状ワーク12H、12Mの凸変形Fを防止 するために、押圧装置として機能する補助ローラ130HU、130HS、130MU 、130MS、およびそれらを支持するブラケット132HU、132MU、132HS 、132MSにより、それら凸変形Fの発生が予定される部位が押圧される(押圧 工程)ため、その板状ワーク12H、12Mの板厚がたとえ薄くても、図17に示 すように、1点鎖線で示す凸変形Fが防止されるので、それに起因して板状ワー ク12H、12Mの端縁部が相互に離隔する方向にずれること、およびそのずれに 起因してローラ電極20U、20S間の板状ワーク12H、12M内に形成される溶 融部Nが形成されなくなることが好適に防止される。According to this embodiment, the roller electrode 20U, 20SRoller electrode 2 in the axial direction ofU, 20Sand holding roller 16HU, 16HSand the roller electrode 20U, 20S and holding roller 16MU, 16MSThe plate-shaped workpiece 12 betweenH, 12MIn order to prevent the convex deformation F, an auxiliary roller 130 is provided as a pressing device.HU, 130HS, 130MU , 130MS, and a bracket 132 supporting them.HU, 132MU, 132HS , 132MSAs a result, the portions where the convex deformation F is expected to occur are pressed (pressing process), and the plate-shaped workpiece 12H, 12MEven if the plate thickness is thin, as shown in FIG. 17, the convex deformation F indicated by the dashed line is prevented, and the resulting deformation of the plate-shaped workpiece 12 is prevented.H, 12MThe edge portions of the roller electrode 20 are displaced in the direction away from each other, and the roller electrode 20 is displaced in the direction away from each other.U, 20SPlate-shaped workpiece 12H, 12MThis advantageously prevents the fusion zone N formed within the mold from being not formed.
図18に示す実施例では、上記図15の実施例の各補助ローラ130HU、13 0HS、130MU、130MSに替えて、板状ワーク12H、12Mに摺接する補助ス キッド134HU、134HS、134MU、134MSが各ブラケット132HU、13 2HS、132MU、132MSの先端部に設けられている。それら補助スキッド13 4HU、134HS、134MU、134MSは、その高さ寸法がローラ電極20U、2 0Sの最大摩耗状態の支 持ブロック86U、86Sの先端(破線にて示す)と板状ワーク12H、12Mとの 間の距離よりも小径とされることにより、それらローラ電極20U、20Sの先端 と板状ワーク12H、12Mとの間に位置するように設けられ、図19にも示すよ うに、前記補助ローラ130HU、130HS、130MU、130MSによる押圧位置 と同様の位置で板状ワーク12H、12Mをその両側から押圧する。補助スキッド 134HU、134HS、134MU、134MSは、好適には、二硫化モリブデンや炭 素が含浸された焼結金属などの耐摩耗性が高く且つ摩擦抵抗が小さい材料から構 成される。本実施例においても、図15の実施例と同様の効果が得ることができ る。なお、図19は、搬送方向の右側から右側の補助スキッド134MU、134MS およびローラ電極20U、20Sを見た図である。 In the embodiment shown in Figure 18, instead of the auxiliary rollers 130HU , 130HS , 130MU , and 130MS of the embodiment shown in Figure 15 above, auxiliary skids 134HU , 134HS , 134MU , and 134MS that slide against the plate-like workpieces 12H and 12M are provided at the tip ends of the brackets 132HU , 132HS , 132MU , and 132MS . The auxiliary skids 134HU , 134HS , 134MU , 134MS have a height dimension smaller than the distance between the tips (indicated by dashed lines) of the support blocks 86U , 86S of the roller electrodes 20U , 20S in their maximum wear state and the plate-shaped workpieces 12H , 12M , and are therefore positioned between the tips of the roller electrodes 20U , 20S and the plate-shaped workpieces 12H , 12M , pressing the plate-shaped workpieces 12H , 12M from both sides at positions similar to those pressed by the auxiliary rollers 130HU , 130HS , 130MU , 130MS , as shown in Figure 19. The auxiliary skids 134HU , 134HS , 134MU , 134MS are preferably made of a material with high wear resistance and low friction resistance, such as molybdenum disulfide or carbon-impregnated sintered metal. This embodiment also provides the same effects as the embodiment of Fig. 15. Fig. 19 is a view of the right-side auxiliary skids 134MU and 134MS and the roller electrodes 20U and 20S viewed from the right side in the conveyance direction.
図20は、本発明の他の実施例であって、電動モータ140によって回転駆動 されるローラ電極20Uを示している。図20において、円形の電極板96Uを回 転軸90Uのフランジ部88Uとの間で挟圧するための挟圧板92Uには外周歯1 42が形成されるとともに、その外周歯142と噛み合う中間歯車144が支持 ブロック86Uに回転可能に設けられており、その中間歯車144を介して挟圧 板92Uと噛み合う出力歯車146を備えた電動モータ140は、支持ブロック 86Uに固定されている。電動モータ140は、ローラ電極20Uが板状ワーク1 2Hと非接触の状態においてローラ電極20Uの外周速度が搬送速度よりも高くな るようにローラ電極20Uを回転駆動することにより、ローラ電極20Uと板状ワ ーク12Hとの接触状態においてローラ電極20Uから板状ワーク12Hへその移 動方向の駆動力が伝達されるようにする。なお、図20において、電動モータ1 40および中間歯車144が設けられている付近は、中間歯車144の回転軸心 を中心として展開された図である。 Fig. 20 shows another embodiment of the present invention, a roller electrode 20U that is rotationally driven by an electric motor 140. In Fig. 20, a clamping plate 92U for clamping a circular electrode plate 96U between it and a flange portion 88U of a rotating shaft 90U is formed with outer peripheral teeth 142 , and an intermediate gear 144 that meshes with the outer peripheral teeth 142 is rotatably mounted on a support block 86U . An electric motor 140 having an output gear 146 that meshes with the clamping plate 92U via the intermediate gear 144 is fixed to the support block 86U . The electric motor 140 rotationally drives the roller electrode 20U so that the outer peripheral speed of the roller electrode 20U is higher than the conveying speed when the roller electrode 20U is not in contact with the plate-like workpiece 12H , thereby transmitting a driving force in the movement direction from the roller electrode 20U to the plate-like workpiece 12H when the roller electrode 20U is in contact with the plate-like workpiece 12H . 20, the area around the electric motor 140 and the intermediate gear 144 is shown developed around the rotation axis of the intermediate gear 144.
ここで、シーム溶接に際してローラ電極20U、20Sによって一対の板状ワー ク12H、12Mの端縁部が挟圧されるとき、たとえば図21の矢印に示すように 、板状ワーク12H、12Mに作用する拡がり力はローラ電極20U、20Sの挟圧 点から放射状に発生するが、その拡がり力のうちローラ電極20U、20Sの後方 (上流側)の未溶接部方向(溶接終点へ向かう方向)へ向かう方向成分の力が最 も影響していると考えられる。本実施例では、シーム溶接中において上記のよう に、ローラ電極20Uから板状ワーク12Hへその移動方向の駆動力が伝達される ように、電動モータ140によってローラ電極20Uが回転駆動される(ローラ 電極回転駆動工程)ので、ローラ電極20Uによる押し出し力すなわち駆動力FD が図21或いは図22に示すように発生する。このため、その駆動力FDと未溶 接部方向へ向かう方向成分を有する力たとえばFPとの合成力FT(図22)に示 すように、未溶接部方向へ向かう方向成分を有する力たとえばFPは溶接完了部 分へ向かう方向成分を有する力(FT)に変換される。しかし、その溶接完了部 分は、一対の板状ワーク12H、12Mが相互に結合している部分であるので、上 記の力FTが加えられても問題はない。したがって、溶接終点方向の拡がり力が 抑制されて板状ワーク12H、12Mの座屈すなわち凸変形Fの発生を好適に解消 することができる。この結果、本実施例によれば、一対の板状ワーク12H、1 2Mの相互の拡開力が抑制されることから、板状ワーク12H、12Mの端縁部が 相互に離隔する方向にずれることに起因してローラ電極20U、20S間の板状ワ ーク12H、12M内に形成される溶融部が二枚の板状ワークの境界からずれるこ とが好適に防止される利点がある。Here, during seam welding, the roller electrode 20U, 20SA pair of plate-shaped workpieces 12H, 12MWhen the edge of the plate-shaped workpiece 12 is clamped, for example, as shown by the arrow in FIG.H, 12MThe spreading force acting on the roller electrode 20U, 20SThe force is generated radially from the pinch point, but the spreading force isU, 20SIt is believed that the force component toward the unwelded portion (toward the welding end point) behind (upstream of) the roller electrode 20 has the greatest influence.UPlate-shaped workpiece 12HThe roller electrode 20 is driven by the electric motor 140 so that a driving force in the direction of movement of the umbilicus is transmitted.Uis rotated (roller electrode rotation drive process), so the roller electrode 20UThe pushing force, i.e., the driving force FD is generated as shown in Figure 21 or Figure 22. Therefore, the driving force FDand a force having a directional component toward the unwelded portion, for example, FPThe resultant force FTAs shown in FIG. 22, a force having a directional component toward the unwelded portion, such as FPis a force (F) with a directional component toward the weld completion part.THowever, the completed welded portion is a pair of plate-shaped workpieces 12.H, 12Mare mutually connected parts, so the above force FTTherefore, the spreading force in the direction of the welding end point is suppressed, and the plate-shaped workpiece 12H, 12MAs a result, according to this embodiment, the pair of plate-shaped workpieces 12 can be prevented from buckling, i.e., from occurring as a convex deformation F.H, 1 2MSince the mutual spreading force between the plate-shaped workpieces 12 is suppressed,H, 12MThe roller electrode 20 is caused by the edge portions of the roller electrode 20 being displaced away from each other.U, 20SPlate-shaped workpiece 12H, 12MThis has the advantage that the fusion zone formed within the workpiece is suitably prevented from shifting from the boundary between the two plate-shaped workpieces.
図23は、本発明の他の実施例のシーム溶接装置の要部を概念的に示す図であ る。図23において、冷却流体供給装置150は、冷却流体供 給源152と噴射ノズル154とから構成される。冷却流体供給源152は、空 気、ガス、水、油などの冷却流体を圧送するためのポンプ或いはボンベを備える とともに、その冷却流体を予め冷却するための冷却装置を必要に応じて備え、そ の冷却流体を噴射ノズル154へ圧送する。噴射ノズル154は、シーム溶接中 において上記冷却流体供給源152から圧送された冷却流体を、ローラ電極20U 、20Sの挟圧点付近すなわちローラ電極20U、20Sからの通電により加熱さ れる部分に向かって噴射することにより供給し、板状ワーク12H、12Mを冷却 する(冷却流体供給工程)。本実施例によれば、シーム溶接中において板状ワー ク12H、12Mのうちローラ電極20U、20Sからの通電により加熱される部分 が冷却流体供給装置150によって冷却されることから、ローラ電極20U、2 0S間の板状ワーク12H、12M内に形成される溶融部Nの熱により発生する板 状ワーク12H、12Mの拡開力が抑制されるので、溶融部Nが板状ワーク12H 、12M内に形成されることが困難となることが好適に防止される。Figure 23 is a conceptual diagram showing the main components of a seam welding apparatus according to another embodiment of the present invention. In Figure 23, a cooling fluid supply device 150 is composed of a cooling fluid supply source 152 and a spray nozzle 154. The cooling fluid supply source 152 is equipped with a pump or a cylinder for pressurizing and feeding a cooling fluid such as air, gas, water, or oil, and is optionally equipped with a cooling device for pre-cooling the cooling fluid, and pressure-feeds the cooling fluid to the spray nozzle 154. The spray nozzle 154 applies pressure-fed cooling fluid from the cooling fluid supply source 152 to the roller electrode 20 during seam welding.U , 20Snear the pinching point of the roller electrode 20U, 20SThe heat is supplied by jetting it toward the part of the plate-shaped workpiece 12 that is heated by the current passing through the plate-shaped workpiece 12.H, 12MAccording to this embodiment, the plate-shaped workpiece 12 is cooled during seam welding (cooling fluid supply step).H, 12MAmong them, roller electrode 20U, 20SThe part heated by the current from the roller electrode 20 is cooled by the cooling fluid supply device 150.U, 20SPlate-shaped workpiece 12H, 12MPlate-shaped workpiece 12 generated by the heat of the molten zone N formed withinH, 12MSince the spreading force of the melted portion N is suppressed, the melted portion N is prevented from spreading to the plate-shaped workpiece 12.H , 12MThis advantageously prevents the formation of a hard film within the cavity.
図24は、本発明の他の実施例のシーム溶接装置の要部を概念的に示す図であ る。本実施例では、図1の実施例では1組の保持ローラ16が設けられているの に対し、4組の保持ローラ16が設けられている点において主に相違する。図2 4において、プッシャなどの図示しないワーク供給装置によって所定位置に供給 された一対の板状ワーク12H、12Mは、5組の案内ローラ14によって搬送方 向Bに沿って搬送される過程(搬送工程)において、上下一対の板状の案内部材 18U、18Sの案内面24U、24S摺接するように案内されることによってそれ らの端縁部が所定の重ね代(重なり幅)Sで互いに重ねられるように相対的に位 置決めされた(ガイド工程)後、その位置決めされた一対の板状ワーク12Hお よび12Mの端縁部が上下一対のローラ電極20U、 20Sに挟まれて加圧された状態で、溶接電流が一対のローラ電極20U、20S の間に流されることによって、搬送方向Bに対して平行であり且つ一対の板状ワ ーク12Hおよび12Mの端縁部の互いに重ねられた部分の重ね代Sの幅中心を通 る溶接中心線Aに沿って、相互にシーム溶接される(溶接工程)。そして、ロー ラ電極20U、20Sの側方に位置する4組の保持ローラ16によって溶接中の一 対の板状ワーク12Hおよび12Mが厚み方向において所定の挟圧力で保持される ことによりそれら板状ワーク12Hおよび12Mの拡開が防止される(保持工程) ようになっている。溶接が完了した一対の板状ワーク12Hおよび12Mは、コン ベア160によりパレット162上に搬送されて積み重ねられる。 24 is a conceptual diagram showing the main components of a seam welding apparatus according to another embodiment of the present invention, which differs mainly in that four sets of retaining rollers 16 are provided in this embodiment, whereas one set of retaining rollers 16 is provided in the embodiment of FIG. In FIG. 24, a pair of plate-shaped workpieces 12H , 12M are supplied to a predetermined position by a workpiece supply device (not shown), such as a pusher, and are conveyed along the conveying direction B by five sets of guide rollers 14 (conveying step). In this conveying step, the workpieces are guided so as to slide along the guide surfaces 24U , 24S of a pair of upper and lower plate-shaped guide members 18U , 18S , whereby their edge portions are relatively positioned so as to overlap with each other by a predetermined overlap (overlapping width) S (guiding step). Then, the edge portions of the positioned pair of plate-shaped workpieces 12H , 12M are sandwiched and pressed between a pair of upper and lower roller electrodes 20U , 20S , and a welding current is passed between the pair of roller electrodes 20U , 20S , whereby the workpieces are seam-welded to each other along a welding center line A that is parallel to the conveying direction B and passes through the center of the width of the overlapping width S of the overlapping portions of the edge portions of the pair of plate-shaped workpieces 12H, 12M (welding step). The pair of plate-shaped workpieces 12H and 12M being welded is held in place in the thickness direction by four sets of holding rollers 16 located on the sides of the roller electrodes 20U , 20S with a predetermined clamping pressure, thereby preventing the plate-shaped workpieces 12H and 12M from spreading apart (holding process). After welding, the pair of plate-shaped workpieces 12H and 12M are transported by a conveyor 160 onto a pallet 162 and stacked.
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様 においても適用される。Although one embodiment of the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention can be applied in other ways as well.
たとえば、前述の実施例において、板状ワーク12H、12Mのうちの端縁部が シーム溶接されていたが、端縁部よりも中央部側位置がシーム溶接されてもよい 。 For example, in the above-described embodiment, the edge portions of the plate-shaped workpieces 12 H and 12 M are seam-welded, but the seam-welding may be performed at a position closer to the center than the edge portions.
また、前述の実施例では、板状ワーク12H、12Mの端縁部が一対のローラ電 極20U、20Sに挟まれることにより押し潰される所謂マッシュシーム溶接につ いて説明されていたが、ローラ電極20U、20Sにより単に挟圧される形式のシ ーム溶接であっても差し支えない。この場合には、板状ワーク12H、12Mの端 縁部のうち相互に接触する部分が面取り加工などにより予め除去されたり、押し 潰し加工により予め変形され得る。 Furthermore, in the above-described embodiment, so-called mash seam welding was described in which the edge portions of the plate-shaped workpieces 12H , 12M are crushed by being sandwiched between a pair of roller electrodes 20U , 20S , but seam welding in which the edge portions are simply sandwiched between the roller electrodes 20U , 20S may also be used. In this case, the portions of the edge portions of the plate-shaped workpieces 12H , 12M that come into contact with each other may be removed in advance by chamfering or the like, or may be deformed in advance by crushing.
また、前述の実施例の案内ローラ14および保持ローラ16では、板状ワーク 12H、12Mの下側に位置する案内ローラ14HS、14MSお よび保持ローラ16HS、16MSが駆動モータ76によって回転駆動されていたが 、上側の案内ローラ14HU、14MUおよび保持ローラ16HU、16MUが駆動モー タ76によって回転駆動されてもよいし、それら上下の両側のローラが駆動モー タ76によって回転駆動されてもよい。 Furthermore, in the guide rollers 14 and holding rollers 16 of the above-described embodiment, the guide rollers 14 HS and 14 MS and holding rollers 16 HS and 16 MS located below the plate-shaped workpieces 12 H and 12 M are rotationally driven by the drive motor 76, but the upper guide rollers 14 HU and 14 MU and holding rollers 16 HU and 16 MU may also be rotationally driven by the drive motor 76, or the rollers on both the upper and lower sides may also be rotationally driven by the drive motor 76.
また、前述の実施例では、すべての案内ローラ14HS、14MSが駆動モータ7 6によって回転駆動されていたが、それらのうちの一部だけが回転駆動されても よい。また、一対の板状ワーク12H、12Mが複数組の案内ローラ14によって 十分に搬送される場合には、たとえば図1乃至図9の実施例の1組の保持ローラ 16は回転駆動されなくてもよい。 In the above-described embodiment, all of the guide rollers 14HS , 14MS are rotationally driven by the drive motor 76, but only some of them may be rotationally driven. In addition, when a pair of plate-shaped workpieces 12H , 12M can be sufficiently transported by a plurality of sets of guide rollers 14, for example, one set of holding rollers 16 in the embodiment of Figures 1 to 9 does not need to be rotationally driven.
また、前述の図1乃至図9の一対のローラ電極20U、20Sの少なくとも一方 は、たとえば図20に示す電動モータ140によって、一対の板状ワーク12H 、12Mの移動速度と同じ外周速度となるように回転駆動されてもよい。In addition, the pair of roller electrodes 20 shown in FIGS.U, 20SAt least one of the pair of plate-shaped workpieces 12 is driven by, for example, an electric motor 140 shown in FIG.H , 12MThe rotation speed may be the same as the moving speed of the roller.
また、前述の図1乃至図9の実施例では、案内ローラ14が所定角度θだけ傾 斜させられることにより、搬送中の一対の板状ワーク12H、12Mが案内部材1 8U、18S側へ押圧されていたが、搬送方向へ向かう程案内部材18U、18Sへ 接近する案内用傾斜板を一対の板状ワーク12H、12Mの外側端縁に接触するよ うに設けてもよい。 Furthermore, in the embodiment shown in Figures 1 to 9, the guide roller 14 is inclined by a predetermined angle θ, so that the pair of plate-shaped workpieces 12H , 12M are pressed toward the guide members 18U , 18S during transport. However, an inclined guide plate that approaches the guide members 18U , 18S as it moves in the transport direction may be provided so as to come into contact with the outer edges of the pair of plate-shaped workpieces 12H , 12M .
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその趣旨を 逸脱しない範囲において種々の変更が加えられ得るものである。The above is merely one embodiment of the present invention, and various modifications may be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸田 宗敬 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 夏見 文章 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (注)この公表は、国際事務局(WIPO)により国際公開された公報を基に作 成したものである。 なおこの公表に係る日本語特許出願(日本語実用新案登録出願)の国際公開の 効果は、特許法第184条の10第1項(実用新案法第48条の13第2項)に より生ずるものであり、本掲載とは関係ありません。───────────────────────────────────────────────────── Continued from the front page (72) Inventor: Muneaki Toda Toyota Motor Corporation, 1 Toyota-cho, Toyota City, Aichi Prefecture (72) Inventor: Fumito Natsumi Toyota Motor Corporation, 1 Toyota-cho, Toyota City, Aichi Prefecture (Note) This publication is based on the publication published internationally by the International Bureau of Patents (WIPO). The effect of the international publication of the Japanese patent application (Japanese utility model registration application) related to this publication arises pursuant to Article 184-10, Paragraph 1 of the Patent Act (Article 48-13, Paragraph 2 of the Utility Model Act) and is unrelated to this publication.
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