JP2012101248A - シーム溶接装置及びシーム溶接方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】溶接電極16をNC制御装置の主軸14に取り付け、バック電極18をバック電極固定治具20に固定してNC制御装置のフライス盤24に取り付ける。溶接電極16はローラ電極ではなく固定の半球状電極とする。溶接電極16あるいはバック電極18の少なくともいずれかを駆動して溶接部位を三次元的に走査しつつ金属箔をシーム溶接する。
【選択図】図1
Description
まず、装置の全体構成について説明する。図1に、本実施形態におけるシーム溶接機のシステム構成図を示す。本実施形態のシーム溶接機は、NC(数値制御)フライス盤を基本とした構成であり、プロセッサ及びメモリを備える制御装置10と、直流型抵抗溶接機12と、制御装置主軸14と、溶接電極16と、バック電極18と、バック電極固定治具20と、回転テーブル22と、NCフライス盤24とを備える。
(1)2枚の金属箔を互いに溶接する。
(2)さらに金属箔を順次溶接し、頂部及び底部に開口を有する気球形状を製造する。
(3)気球形状からバック電極を抜き取る。
(4)別のバック電極を気球形状内に挿入して気球形状の頂部に天板を溶接する。
(5)気球形状の底部に底板を溶接する
次に、溶接電極16の構成について説明する。図2に、溶接電極16の縦断面図を示す。溶接電極16は、従来のようなローラ電極ではなく、先端形状が半球状の固定電極である。溶接電極16の端部(溶接側端部であって図における下端)にはタフピッチ銅等の電極部16fが設けられる。電極部16fは、円柱状であってその端部(先端部)が半球状をなす。電極部16fは、絶縁体16eを介して溶接電極ケース内部の擦動シャフト16cに接続される。擦動シャフト16cはケース内部を擦動自在に設けられ、擦動シャフト16cとケース内壁との間には無給油ブッシュ16dが設けられ摩擦が軽減される。擦動シャフト16cの電極部16fと反対側の端部にはスプリング16bが設けられ、擦動シャフト16c及び電極部16fは溶接方向、すなわち図中下方に向けてスプリング16bにより付勢される。スプリング16bの他端にはスプリング荷重調整ネジ16aが設けられ、スプリング16bの荷重、すなわち付勢力が増減調整される。
次に、バック電極18の構成について説明する。図3に、バック電極18の概観斜視図を示す。バック電極18は弓形状をなし、大別して曲率部18aと直線部18bと端部18cの3つの部位から構成される。曲率部18aは、ほぼ一定の曲率半径を有して湾曲しており、その一端がバック電極固定治具20に固定され、他端が直線部18bに接続される。直線部18bは、その一端が曲率部18aに接続され、他端が端部18cに接続される。端部18cは、直線的な形状でありその一端が直線部18bに接続され、他端がバック電極固定治具20に固定される。
図4に、溶接電極16とバック電極18との間の相対的変位の様子を示す。バック電極18の図中P点からQ点までが曲率部18aを構成し、図中Q点からR点までが直線部18bを構成するものとする。
図8に、気球製造に用いる金属箔100の平面図及び斜視図を示す。金属箔100は一端から他端に向けて順次幅広となり、次に順次幅狭となって先細る形状であり、厚さは例えば10μmである。金属箔100の材料は任意であり、例えば比重が軽く強度の高いチタンである。先細の端部100aは溶接後に気球の頂部をなし、他端100bは溶接後に気球の底部をなす。図8の金属箔を例えば16枚用意し、これらを互いに溶接して気球を製造する。
Claims (9)
- 金属箔を溶接するシーム溶接装置であって、
数値制御装置の主軸に設けられた溶接電極と、
前記数値制御装置のワークテーブルに設けられたバック電極と、
前記溶接電極と前記バック電極との間に電流を通電する電源と、
前記溶接電極を前記金属箔を挟んで前記バック電極に対向させ、前記溶接電極あるいは前記バック電極の少なくともいずれかを駆動することで溶接部位を三次元的に走査する駆動手段と、
を備え、前記溶接電極は固定の半球状電極部を備えることを特徴とするシーム溶接装置。 - 請求項1記載のシーム溶接装置において、
前記溶接電極は、前記半球状電極部を前記溶接部位の方向に付勢する付勢部
を備えることを特徴とするシーム溶接装置。 - 請求項1記載のシーム溶接装置において、
前記電源は、前記溶接電極と前記バック電極との間の走査速度が一定の期間においてのみ通電する
ことを特徴とするシーム溶接装置。 - 請求項1記載のシーム溶接装置において、
前記バック電極は、曲率部及び直線部あるいは片方の1つ面部位を備えることを特徴とするシーム溶接装置。 - 請求項4記載のシーム溶接装置において、
前記駆動手段は、前記溶接電極と前記バック電極が前記曲率部において対向する場合には前記溶接電極を固定しバック電極を前記ワークテーブルの平面内において回転させ、前記溶接電極と前記バック電極が前記直線部において対向する場合には前記バック電極を固定し前記溶接電極を前記バック電極に沿って移動させる
ことを特徴とするシーム溶接装置。 - 金属箔を溶接するシーム溶接方法であって、
数値制御装置の主軸に固定の半球状電極部を備える溶接電極を設け、
前記数値制御装置のワークテーブルにバック電極を設け、
前記溶接電極を前記金属箔を挟んで前記バック電極に対向させ、前記溶接電極あるいは前記バック電極の少なくともいずれかを駆動することで溶接部位を三次元的に走査しつつ前記溶接電極と前記バック電極との間に電流を通電することで溶接する
ことを特徴とするシーム溶接方法。 - 請求項6記載のシーム溶接方法において、さらに、
前記溶接電極の前記半球状電極部と前記金属箔の間に導電性グリスを供給する
ことを特徴とするシーム溶接方法。 - 請求項6記載のシーム溶接方法において、
溶接開始位置において前記溶接電極と前記バック電極との間の走査速度が一定となったタイミングで電流を通電し、溶接終了位置において前記溶接電極と前記バック電極との間の走査速度が一定であるタイミングで電流を遮断する
ことを特徴とするシーム溶接方法。 - 請求項6記載のシーム溶接方法において、
前記バック電極は、曲率部及び直線部を備え、
前記溶接電極と前記バック電極が前記曲率部において対向する場合には前記溶接電極を固定しバック電極を前記ワークテーブルの平面内において回転させ、前記溶接電極と前記バック電極が前記直線部において対向する場合には前記バック電極を固定し前記溶接電極を前記バック電極に沿って移動させる
ことを特徴とするシーム溶接方法。
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